РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА КЕРАМИЧЕСКУЮ ОСНОВУ МЕТОДОМ МНОГОСЛОЙНОГО ГЛАЗУРОВАНИЯ - Студенческий научный форум

VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА КЕРАМИЧЕСКУЮ ОСНОВУ МЕТОДОМ МНОГОСЛОЙНОГО ГЛАЗУРОВАНИЯ

Назаренко А.А. 1
1Дальневосточный Федеральный университет
 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

2

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

6

2 МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАБОТЕ

12

2.1 Глазури и красящие вещества

12

2.2 Ангобы

18

2.3 Соли

19

3 ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ

20

4 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИЫНОГО ПОКРЫТИЯ НА КЕРАМИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ МЕТОДОМ МНОГОСЛОЙНОГО ГЛАЗУРОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПОТЁЧНЫХ ГЛАЗУРЕЙ

30

4.1 Анализ покрытия, представленного в статье “Aquatic aesthetic”

30

4.2 Разработка методики получения декоративного покрытия на основе российских материалов

37

4.2.1 Определение материала подложки, достижение схожих

цветовых откликов и необходимой толщины покрытия, дающей визуальную глубину

39

4.2.2 Воспроизведение графического рисунка с применением

техники эбру

63

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

80

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

82

ВВЕДЕНИЕ

Очень важным шагом в декорировании керамической поверхности было изобретение керамической глазури. Самые ранние образцы, покрытые глазурью, найдены в долине Нила и относятся к 5000 г. до н. э.

Глазури широко применяются в технологии керамики с древних времён, так как придают керамическим изделиям, кроме красивого внешнего вида, ряд других ценных свойств, таких как: прочность, водонепроницаемость, гигиеничность и т. д.

В современном искусстве всё ярче проявляется общее для всех художников стремление к разнообразию используемых материалов. Керамисты в своей работе ориентируются как на традиции, так и на новые концепции, используя все средства, которые могут быть полезными для воплощения их творческой идеи в жизнь [1].

Поводом к написанию данной работы послужила статья “Aquatic aesthetic” в американском журнале “Ceramics monthly” об одном из таких мастеров, Эндрю Мартине, разработавшем свою уникальную керамическую глазурь [2].

Эндрю Мартин прошёл долгий путь от простого студента художественного института до законодателя моды в художественной керамике (рисунок 1).

Рисунок 1. Керамист Эндрю Мартин в своей мастерской за работой.

Яркие сочные цвета привлекают внимание к его изделиям, а графический рисунок, обладающий эффектом застывшего движения, завораживает и заставляет любоваться его необычными работами. И без сомнения каждый видит в них что-то своё. Кому-то кажется, что под стекловидным покрытием скрываются переливающиеся миры, кишащие морскими обитателями, кто-то видит причудливые ленты водорослей, которые извиваются, подхваченные неспешным морским течением, а кто-то обращает внимание на яркие блики света на поверхности покрытия, напоминающие движение солнечных лучей по спокойной водной глади в ясный летний день (рисунок 2).

Рисунок 2. Керамические изделия Эндрю Мартина

Из работ Мартина, представленных в статье “Aquatic aesthetic”, напечатанной в журнале “Ceramics monthly”, особое внимание привлёк чайник, носящий название "Aegean", что в переводе с английского означает “Эгейский”, на создание которого автора вдохновила красота Средиземного моря (рисунок 3).

Рисунок 3. Чайник "Aegean"

Целью данной работы является исследование технологии нанесения покрытия, представленного в статье “Aquatic aesthetic” из американского журнала “Ceramics monthly” и разработка собственной методики нанесения декоративного покрытия визуально схожего с декоративным покрытием Эндрю Мартина на примере чайника "Aegean", но с применением Российского сырья и с использованием более низких температур обжига, что сделало бы его более доступным и экономичным.

Для достижения этой цели в ходе работы решались следующие задачи:

1) произвести визуальный анализ покрытия Эндрю Мартина представленного в статье;

2) смоделировать способ и последовательность нанесения оригинального покрытия;

3) экспериментально получить визуально схожее с оригиналом декоративное покрытие:

3.1 определить материал подложки покрытия;

3.2 добиться схожих цветовых откликов на глазури;

3.3. добиться необходимой толщины покрытия, дающей визуальную глубину;

3.4 воспроизвести специфическую чёрную графику, обладающую эффектом застывшего движения.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

В настоящее время существует большое количество литературы, в которой описывается процесс создания керамических изделий и в частности способы их декорирования.

При написании данной работы были использованы научная и учебно-методическая литература, статьи в периодических изданиях и на тематических интернет-ресурсах.

К учебно-методическим пособиям, использованным в процессе написания работы, относятся: учебно-методическое пособие Амурского государственного университета “Керамика. Декорирование изделий. Надглазурная роспись”, разработанное Е. А. Сотниковой и Т. А. Авереной; учебное пособие А. И. Захарова “Конструирование керамических изделий”; учебник Г. М. Иманова, В. С. Косова и Г. В. Смирнова “Производство художественной керамики”; курс лекций Е. И. Орлова “Глазури, эмали, керамические краски и массы”; лекция в МГХПУ им. Строганова от 21 февраля 2006 года “Керамический дизайн: декорирование поверхности”.

При написании данной работы также были использованы книги и руководства по созданию керамических изделий отечественных и зарубежных авторов.

Работы зарубежных авторов – Дж. Буббико и Х. Круса “Керамика. Техники, материалы, изделия”, Долорс Рос “Керамика. Техника, приёмы, изделия”, Диана Фишер “Расписываем керамику”; работы российских авторов – Александр Поверин “Гончарное дело”, Г. Я. Федотов “Глина и керамика”.

В основной своей массе эти источники содержат в себе поверхностное описание общеизвестных техник. Так, например, Дж. Буббико и Х. Крус в своей книге “Керамика. Техники, материалы, изделия” дают краткое описание таких техник декорирования, как буккеро, раку, люстр и др. В книге Долорс Рос “Керамика. Техника, приёмы, изделия” также есть главы посвящённые ангобам, глазурованию и подглазурной росписи.

Из отечественной литературы можно отметить учебное пособие А.И.Захарова “Конструирование керамических изделий”, включающее в себя подраздел “Декорирование”. Однако декорирование здесь рассматривается больше в качестве фактора, влияющего на такие свойства поверхности керамического изделия, как механическая прочность и эксплуатационные свойства (например, гигиенические).

Также была использована книга Н. А. Сахаровой и О. В. Череповой “Архитектурная керамика с цветным ангобированным слоем”. Книга посвящена изучению составов ангобов и их свойств, а также разработке технологии производства ангобированных цветных керамических изделий, предназначенных для архитектурного оформления зданий [3].

К научным статьям, использованным при написании работы, относится статья Памелы Б. Вандивер “Древние глазури”. В статье дан краткий экскурс в историю развития глазурования керамических изделий, описаны факторы, влияющие на внешний вид глазурей, и представлены снимки микроструктуры глазурных покрытий на изделиях, изготовленных в X – XII вв. н. э.

Также были использованы статьи с сайта http://www.keramika.peterlife.ru, посвящённого керамике и гончарному ремеслу. К данным источникам информации относятся следующие статьи: “Соли. Оксиды металлов. Основные характеристики”, “Глазури. Дефекты, их происхождение, методы устранения и предупреждение”, “Основное назначение глазурей”.

Базовой работой, посвящённой керамическим глазурям, является книга Л. М. Блюмена “Глазури”. В ней излагаются физико-химические основы получения глазурных покрытий и принцип их подбора для различных керамических материалов. Особое внимание уделяется природе напряжений, возникающих в глазури, процессам, протекающим в промежуточном слое, влиянию глазурного покрытия на механическую прочность и термическую стойкость изделий. Кроме того в книге рассматриваются причины отдельных дефектов глазурей, способы их предупреждения и устранения [4]. Эти базовые знания необходимы при работе с любыми глазурными покрытиями.

Одним из основных источников, используемых в данной работе, является англоязычное специализированное периодическое издание – журнал “Ceramics monthly” (рисунок 4). Это ежемесячный журнал по художественной керамике, в котором содержатся статьи-визиты в керамические мастерские и студии, описываются различные авторские техники формообразования и декорирования керамических изделий, а также открываются новые имена в области художественной керамики [5].

Рисунок 4. Обложка журнала “Ceramics monthly” за январь 2011 года

Было проанализировано несколько номеров данного издания, и в номере за январь 2011 года была обнаружена статья, написанная Глен Р. Браун под названием “Aquatic aesthetic” (рисунок 5). Статья посвящена керамисту Эндрю Мартину и его оригинальному керамическому покрытию. Перевод данной статьи дал большее представление о Мартине, о полученном им образовании, об источниках его вдохновения, чем о способе получения самого покрытия. Поэтому было решено посвятить выпускную квалификационную работу разработке собственной методики нанесения декоративного покрытия визуально схожего с декоративным покрытием Эндрю Мартина.

Рисунок 5. Титульный лист статьи “Aquatic aesthetic”

Что же касается технологии, то сам автор признаётся, что не знает, какие процессы происходят при обжиге изделий. Он просто располагает свои глазури рядом, и они как бы растекаются по черепку, создавая визуальную глубину и интересные эффекты (рисунок 6). При этом, по словам Мартина, покрытие может получиться либо очень плохим, либо очень хорошим, но это его не сильно беспокоит. Он просто продолжает экспериментировать.

Рисунок 6. Фрагменты покрытий на изделиях Эндрю Мартина с различными эффектами

Визуально данные покрытия с плавным переходом одного цвета в другой напоминают потёчные глазури (рисунок 7).

Рисунок 7. Ваза с текучей глазурью бледно-розового цвета с темно-красными и черными переливами, изготовленная на Императорском Фарфоровом заводе в начале XX века

В отличие от покрытия на вазе с Императорского Фарфорового завода, где использована глухая потёчная глазурь, глазури на изделиях Мартина прозрачные со специфической графикой, которая напоминает технику эбру (рисунок 8).

Русскоязычная литература, посвящённая технике эбру, на данный момент практически отсутствует. Основными источниками информации, в которых излагается суть данной техники и описываются необходимые материалы, являются небольшие статьи в периодической печати (например статья “Искусство создания облаков. Марморирование” в “журнале Делаем сами” за январь 2010 года) или авторске работы мастеров, работающих в данной технике (например, книга “Эбру. Живопись по воде” Лоц Александры, сотрудницы арт-школы рисования на воде в Красноярске).

Рисунок 8. Фрагменты оригинального покрытия, напоминающие рисунки на воде: а) – фрагменты покрытия на чайнике "Aegean; б) – фрагмент из книги “Эбру. Живопись по воде” Александры Лоц

Наибольшее количество информации по данному вопросу сосредоточено на тематических интернет-ресурсах. В частности на сайте http://ebru-art.ru. Это сайт Татьяны Кириловой об искусстве росписи по воде, где собрано большое количество информации, видеоматериалов и мастер-классов.

Что же касается использования данной техники в декорировании керамики, то какая-либо информация по данному вопросу отсутствует, что делает исследования в данной области актуальными и перспективными.

В целом, подводя итог, можно сказать, что тема данной работы является актуальной, так как была использована статья из современного периодического печатного издания, в статье представлено глазурное покрытие, имеющее художественную ценность. Автор, разработавший данное покрытие, является обладателем наград национального фонда искусств и участником многих художественных выставок.

Другой литературы о покрытиях с подобными эффектами обнаружено не было, однако были использованы дополнительные источники, позволяющие глубже изучить материалы, применяемые для декорирования керамики, понять процессы нанесения покрытий на керамику, процессы, происходящие при обжиге в печи и т. д.

2 МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В РАБОТЕ

Для нанесения покрытий в данной работе были использованы керамические пробники, изготовленный из сырья двух глиняных месторождений Приморского края: Меркушевского и Озерковского. Спасская керамическая масса, изготовленная с применением первичных глин Меркушевского месторождения, включает в себя 65 % глины и 35 % шамота из той же глины, а керамическая масса из беложгущейся первичной глины кембрийского периода Озерковского месторождения содержит 60 % глины и 40 % шамота из той же глины. Обе керамические массы являются мелкошамотными (фракция шамота до 1 мм).

Чтобы добиться схожего эффекта с покрытием Эндрю Мартина предположительно необходимо применение многослойных керамических покрытий, для создания которых были использованы отечественные материалы: глазури, ангобы, соли и оксиды металлов.

2.1 Глазури и красящие вещества

Глазури по своему составу представляют собой стеклообразные силикаты, расплавляющиеся на глиняном черепке слоем толщиной 0,15 – 0,4 мм.

В качестве материалов для изготовления покрытий применялись следующие виды глазурей: глухая белая боросиликатная глазурь S-0017 (S-2017) (производство ДКЗ), бесцветная прозрачная боросиликатная глазурь S-0119 (S-2119) (производство ДКЗ), а также бесцветная прозрачная керамическая фритта № 100 (производство ДКЗ).

Глухая белая глазурь S-0017 – это высококачественная боросиликатная хорошо заглушенная белая блестящая глазурь с широким интервалом обжига – от 950 до 1230 °C.

Обжиг данной глазури рекомендуется производить на 950 – 1100 °C. Ниже 950°C покрытие получается волнистым, с рябизной. Если всё-таки есть необходимость провести обжиг на 900 °C, то в глазурь необходимо флюсовать.

Данная глазурь имеет высокую заглушённость, белый, плотный цвет хороший блеск, который снижается при высоких температурах (рисунок 9).

Рисунок 9. Глазурь S-0017 (S-2017), состав под кисть

Формула Зегера для данной глазури имеет следующий вид:

0,192 Na2O 0,094 K2O 0,015 MgO 0,463 CaO 0,236 ZnO

0,486 B2O3 0,301 Al2O3

2,923 SiO2 0,243 ZrO2

SiO2:Al2O3 = 9,711 (SiO2+B2O3):Al2O3 = 11,326 КТР расчетный = 56,1 10-7C-1, КТР заявленный = 55-65 10-7C-1

Глазурь S-0017 используют во всех стандартных технологиях, в том числе как подложку (основное покрытие) в технике майоликовой росписи. Основной вариант технологии – двукратный обжиг, т.е. глазурь наносят на уже обожженное (утильное) изделие (рисунок 10). Качество покрытия во многом зависит от качества утиля.

Рисунок 10. Глазурь S-0017 нанесённая на шамот 6015, двукратный обжиг: температура утильного обжига – 1200 °C, политого - 1050° C

В некоторых случаях можно получить качественные покрытия и в однократном обжиге, т.е. глазурь наносят на высушенное необожженное изделие, обжиг проводят один раз, при условии, что температура обжига составляет 1100°C и выше (рисунок 11). Также глазурь можно наносить вторым слоем по необожженным покрытиям из цветных глазурей для получения разнообразных эффектов.

Рисунок 11. Глазурь S-0017 нанесённая на красный шамот ПГ-75,

однократный обжиг на температуру 1150 °C

Основная проблема, возникающая при работе с данной глазурью, – это образование жёсткого осадка. Чтобы этого избежать, следует добавить в глазурную суспензию раствор поваренной соли, уксусной кислоты, хлористого кальция или других хорошо растворимых солей [6].

Глазурь S-0119 (S-2119) – бесцветная прозрачная боросиликатная глазурь (рисунок 12).

Рисунок 12. Глазурь S-0119 на беложгущемся черепке

Рекомендуемый интервал обжига для данной глазури 950 – 1200 °C. Однако на практике блестящие прозрачные покрытия получаются в интервале от 1000 до 1200 °C (рисунок 13).

Рисунок 13. Глазурь S-0119 по шамоту 6015; утилный обжиг производился на температуру 1200 °C, политой – на температуру 1050 °C

Глазурь S-0119 обладает высоким блеском, усиливающимся с повышением температуры обжига. Она бесцветна, но в толстых слоях на белой подложке может быть заметен белёсый оттенок. Данная глазурь имеет высокую прозрачность при температуре выше 1050 ºC, однако в толстых слоях и при низких температурах возможна мутность. Глазурь может давать цек, сборка очень редка, даже в толстых слоях.

Формула Зегера для данной глазури имеет следующий вид:

0,066 Na2O 0,178 K2O 0,066 MgO 0,192 CaO 0,355 SrO 0,008 BaO 0,123 ZnO

0,837 B2O3 0,418 Al2O3

3,46 SiO2

SiO2:Al2O3 = 8,27 (SiO2+B2O3):Al2O3 = 10,506 КТР = 55,4 10-7C-1

При работе с данной глазурью рекомендуется наносить её тонким слоем во избежание помутнения.

Специфической проблемой являются дефекты подглазурной росписи. Глазурь при высоких температурах изменяет цвет зеленых хромовых пигментов, введенных в её состав. При этом подглазурные хромовые зеленые могут выходить нормально. Красные и оранжевые глазури с введением включенных пигментов хорошо получаются практически при всех температурах, однако при обжиге выше 1200 °C может наблюдаться мелкое пузырение.

Примеры цветовых откликов ангобов на основе пигментов 50 пк, 134 п, 1063 п под глазурью S-0119 изображены на рисунке 14 [7].

Рисунок 14. Ангобы на основе 50 пк, 134 п и 1063 п под глазурью S-0119

Для приготовления цветной глазури, полученной в эксперименте номер три, применялась керамическая фритта № 100 (производитель ДКЗ). Данная фритта представляет собой бессвинцовое борнощелочное стекло. Фритты применяются для изготовления майоликовых глазурей по фаянсу, майолике и специальных целей. Начальная температура плавления керамической фритты № 100 составляет 650 ºC, а конечная – выше 1000 ºC [8].

Для придания вышеописанным глазурям эффекта потёчности применялись следующие флюсы: стронциевый флюс № 200 (производитель ДКЗ) и фарфоровый флюс № 45 (производитель ДКЗ).

Данные флюсы относятся к бессвинцовым прозрачным керамическим флюсам, серия 7 02. Флюсы данной серии – это легкоплавкие бессвинцовые щелочные боросиликаты.

Основные свойства флюсов № 200 и № 45 рассмотрены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные свойства флюса № 200 и флюса № 45

Номер флюса

Температура применения

Цвет

200

600 – 800 ºC

прозрачный

45

700 – 900 ºC

прозрачный

Основной областью применения данных керамических флюсов является изготовление керамических обжиговых красок для фарфора, фаянса [9].

Для окрашивания глазури в зелёные цвета различных оттенков в данной работе применялись соединения меди: медь (II) углекислая и окись меди (II) (производитель ЗАО “Лаверна”) (рисунок 15).

Рисунок 15. Вещества, применяемые для окрашивания глазурей: а) – окись меди; б) – медь (II) углекислая

2.2 Ангобы

Ангоб – вид покрытия для керамики, в отличие от глазури непрозрачный и не имеющий блеска. Он закрывает собой грубую текстуру исходного материала и окрашивает изделие в нужный цвет. Основа ангоба – беложгущаяся жидкая глина, которая обладает хорошей способностью к сцеплению с керамикой и наносится на кожетвёрдое или утильное изделие [10].

В нашем случае для создания декоративного покрытия на керамике использовался белый фарфоровый ангоб. Данный ангоб является флюсным и состоит из фарфора, который представляет собой основу ангоба, и 15 % малосвинцовой фритты 3090, играющей роль флюса.

2.3 Соли

Соли – водорастворимые соединения металлов. При нанесении на сырую глазурь или черепок соли не остаются на месте мазка, а пропитывают объем и близлежащие участки, давая мягкие акварельные рисунки [11]. Во время обжига соль разлагается, оставляя красящий цветной оксид.

В данной работе была использована медь (II) углекислая CuCO3×Cu(OH)2, которая представляет собой порошок светло-зеленого цвета (производитель ЗАО “Лаверна”) (рисунок 16). Она малорастворима в воде, поэтому в данной работе применялась суспензия углекислой меди.

Рисунок 16. Медь (II) углекислая CuCO3×Cu(OH)2

3 ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ

В процессе проведения исследования применялись различные методы нанесения покрытий на керамическую основу, с использованием специализированного оборудования и инструментов.

Промежуточные слои, а именно растворы солей металлов или цветная глазурь, чаще всего наносились вручную при помощи кисти (рисунок 17). Таким способом лучше наносить легкоплавкие и потёчные глазури, так как получить ровный слой матовых, мало растекающихся глазурей труднее. Этот способ имеет свои преимущества, так как экономичен, т.е. требует небольших количеств глазурной суспензии, используемой без остатка [12].

Рисунок 17. Кисти, используемые для нанесения покрытий

Первый и завершающий слои покрытия наносились методом аэрографии. При этом использовался специальный пистолет с ёмкостью для краски, расположенной сверху (рисунок 19), который подсоединялся к компрессору (рисунок 18).

Рисунок 18. Компрессор, применяемый для нанесения покрытий методом аэрографии

Основные технические характеристики, применяемого компрессора, указаны в таблице 2.

Таблица 2 – Основные технические характеристики компрессора

Характеристики

Значения

Давление получаемого воздуха, мПа

3,6 – 4,2

Производительность по всасыванию или нагнетанию (то есть по количеству всасываемого или получаемого на выходе воздуха), л

50

Мощность привода (мощность двигателя оборудования), кВт

2,2

Масса оборудования, кг

45

Габариты оборудования (Ш×Г×В), мм

320×670×620

Рисунок 19. Краскораспылительный пистолет Кратон HP-03G

Нанесения покрытия пистолетом значительно облегчает работу по сравнению с нанесением кистью. При этом краска распределяется очень равномерно, и можно легко создать слой требуемой толщины.

Для нанесения покрытий на образцы ипользовался краскораспылительный пистолет фирмы Кратон, модель – HP-03G. Основные характеристики, применяемого краскораспылительного пистолета указаны в таблице 3.

Таблица 3 – Основные характеристики краскораспылительного пистолета Кратон HP-03G

Характеристики

Значения

Модель

HP-03G

Производитель

Кратон

Диаметр сопла, мм

1,5

Объем бачка, л

0,6

Рабочее давление, атм

4,5 – 6,0

Размер входного штуцера, дюйм

1,4

Расход воздуха, л/мин

120 – 200

Ширина окрасочного факела, мм

180 – 250

Вес без заправки бачка, кг

0,5

Данный краскораспылительный пистолет оснащен регулировкой подачи красящего вещества и воздуха. Стальное сопло диаметром 1,5 мм позволяет регулировать ширину окрасочного факела от 180 до 250 мм [13]. Данный диаметр сопла является оптимальным для нанесения глазурей методом аэрографии. Устройство краскораспылительного пистолета, показано на рисунке 20.

Рисунок 20. Устройство краскораспылительного пистолета: а) – сопло и иголка; б) – нейлоновый бачок под краску; в) – регулировка пятна распыла; г) – регулировка подачи краски; д) – регулировка подачи воздуха; е) – рукоятка

При нанесении покрытий методом аэрографии необходимо соблюдать следующие меры предосторожности: во-первых, использовать защитную маску, так как глазури более чем на 80 % состоят из стекла, то вдыхание частиц глазури может нанести вред лёгким; во-вторых, работать только в помещении, имеющем хорошую вентиляцию. Для обеспечения последнего условия применялся вытяжной шкаф, основные технические характеристики которого представлены в таблице 4.

Таблица 4 – Основные технические характеристики вытяжного шкафа

Характеристики

Значения

Габаритные размеры шкафа Ш×Г×В, мм

600×600×1950

Размер рабочей зоны шкафа Ш×Г×В, мм

600×600×900

Масса шкафа, кг

40

Мощность, потребляемая шкафом (без учёта нагрузки на блоки розеток), Вт

150

Суммарно максимально допустимая нагрузка на блоки розеток, кВт

4

Освещённость рабочей поверхности, Лк, не менее

4200

Максимальная продолжительность непрерывного рабочего цикла электропривода, мин, не более

3600

Вытяжной шкаф, применяемый в процессе выполнения работы, изображён на рисунке 21.

Рисунок 21. Вытяжной шкаф, применяемый в процессе выполнения работы

В некоторых случаях первый ангобный слой наносился на черепок методом окунания. Для обеспечения прочности сцепления ангоба с черепком большое значение имеет толщина слоя ангоба, которая не должна превышать 0,2 мм [3]. При использовании данного метода для обеспечения нормального покрытия также нужно, чтобы ангобы имели абсолютно правильную консистенцию, а поверхность изделия не была пересушена, так как в противном случае на покрытии возникнут посечки – односторонние трещины небольшой протяжённости.

Плотность ангобного и глазурного шликера характеризуется в градусах Боме или удельным весом. Для определения этого параметра использовался ареометр (рисунок 22). Метод определения плотности при помощи ареометра основывается на принципе всплывания. Прибор помещают в ёмкость со шликером так, чтобы ареометр погрузился в слой плотной смеси. Инструмент снабжён шкалой, которая и показывает степень плотности. Наиболее часто применяемая плотность ангоба – 50 – 60о Ве′ (1,55 – 1,60 г/см3), а глазури – 40 – 50о Ве′ (1,40 – 1,50 г/см3), в зависимости от вида покрытия и типа изделия [14].

Рисунок 22. Ареометр, с помощью которого измеряется плотность ангобов и глазурей

Для приготовления растворов солей и глазурного шликера применялись весы ювелирные (рисунок 23).

Рисунок 23. Весы ювелирные ML Scale-E

Основные характеристики, применяемых в данной работе ювелирных весов, указаны в таблице 5.

Таблица 5 – Основные характеристики ювелирные весов ML Scale-E

Характеристики

Значения

Максимальный вес, г

500

Точность, г

0,1

Размер, мм

80×120×15

Размер площадки для взвешивания, мм

53×53

Для обжига образцов применялась печь электросопротивления (рисунок 24).

Рисунок 24. Электрическая печь, применяемая для обжига образцов

Основные технические характеристики печи, применяемой в данной работе, указаны в таблице 6.

Таблица 6 – Технические характеристики шахтной печи для обжига керамики

Характеристики

Значения

Размер рабочей камеры Ш×Г×В, мм

1300×700×470

Максимальная рабочая температура, 0С

1280

Нагревательные элементы

Фехраль

Номинальная (установленная мощность), кВт

12,5

Габаритные размеры Ш×Г×В, мм

1700×1200×1050

Масса садки, кг

До 200

Масса печи, кг

450

Преимущество печей электросопротивления состоит в том, что их не надо контролировать во время обжига. Контроль за параметрами обжига осуществляется с помощью терморегулятора Варта 703-30. При обжиге в такой печи поддерживается окислительная среда. Окислительной средой обжига считается атмосфера, при которой не возникает никаких химических изменений в керамической массе, характерных для восстановительной среды.

При обжиге образцов с покрытиями нужно размещать их в печи на специальных подставках, лещадках, которые необходимо покрыть белым ангобом, для упрощения процесса отчистки этих подставок от стёкшей глазури (рисунок 25).

Рисунок 25. Размещение образцов в печи на лещадках, покрытых фарфоровым ангобом

Покрытия наносились на пробники, прошедшие утильный обжиг, в процессе которого черепок становится твёрдым и приобретает необходимую пористость, которая помогает поглотить достаточное количество нанесённой в дальнейшем глазури.

После нанесения многослойного покрытия производился политой обжиг. Печь должна равномерно нагреваться, чтобы равномерно прогревались все части изделия [14]. Выбор оптимальной температура политого обжига должен быть сориентирован на значение нижнего порога плавления глазури плюс 20 0С. Это позволит максимально сэкономить электроэнергию и получить качественное натяжение глазурного зеркала.

График политого обжига имеет две “полки”. Первая – выдержка при температуре 560 – 565 0С, при которой происходит изоморфное расширение зёрен кварца (1,22 %). И вторая выдержка на конечной температуре обжига (1080 0С, 1050 0С, 1020 0С, 1000 0С). На этих выдержках происходит натяжение глазурного зеркала и выравнивание температуры изделия, что приводит к снятию напряжений по все поверхности. Выдержка при конечной температуре зависит от формы и веса изделия, в данном случае было выбрано значение 60 минут.

Остывание глазурованных образцов происходит медленно вместе с печью. Медленное и ровное остывание способствует прочности сцепления глазурного стекла с черепком [15].

Для декорирования керамических образцов при помощи техники эбру использовалась небольшая пластмассовая кювета, в которую наливалась вода с загустителем (рисунок 26). Длина кюветы составляла 240 мм, ширина – 180 мм, а высота – 20 мм. Такая высота кюветы оптимальна, так как для переноса рисунка на пробник достаточно лишь коснуться им поверхности воды. Кроме того небольшой размер кюветы позволяет экономить количество клея, необходимого для того, чтобы загустить воду.

Рисунок 26. Кювета, в которую наливалась вода с загустителем, необходимая для создания графического рисунка при помощи техники эбру

Для создания рисунка на поверхности воды использовались кисти, цыганская игла и гребень (рисунок 27).

Рисунок 27. Инструменты, необходимые для создания рисунка в технике эбру: а) – кисти; б) – гребень; в) – цыганская игла

Основная задача кистей – вбирать больше краски и легко отдавать ее в виде множества мелких капель. Цыганская игла позволяет аккуратно двигать краски по поверхности волы так, чтобы получались нужные формы. А гребень применяется для получения «чешуйчатого» узора.

4 ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕКОРАТИВНОГО ПОКРЫТИЯ НА КЕРАМИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ МЕТОДОМ МНОГОСЛОЙНОГО ГЛАЗУРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОТЁЧНЫХ ГЛАЗУРЕЙ

Целью данной работы является исследование технологии нанесения покрытия, представленного в статье “Aquatic aesthetic” из американского журнала “Ceramics monthly” и разработка собственной методики нанесения декоративного покрытия визуально схожего с декоративным покрытием Эндрю Мартина на примере чайника "Aegean".

Для достижения этой цели в ходе работы решались следующие задачи:

1) произвести визуальный анализ представленного в статье покрытия;

2) смоделировать способ и последовательность нанесения оригинального покрытия;

3) экспериментально получить визуально схожее с оригиналом декоративное покрытие:

3.1 определить материал подложки покрытия;

3.2 добиться схожих цветовых откликов на глазури;

3.3 добиться необходимой толщины покрытия, дающей визуальную глубину;

3.4 воспроизвести специфическую чёрную графику, обладающую эффектом застывшего движения.

4.1 Анализ покрытия, представленного в статье “Aquatic aesthetic”

Визуальное изучение представленных в статье изображений изделий с глазурным покрытием, показало, что материалом, на которые производилось нанесение покрытий, является фарфор (материал подложки имеет белоснежный черепок без бежевых оттенков, который выдерживает температуры по 10 конусу); покрытие получено методом двухслойного глазурования: первый слой – чёрный графический рисунок, второй слой – глазурь (рисунок 28). Такой вывод можно сделать по растушёвке края чёрной графики. Этот эффект мог получиться только если бесцветная прозрачная глазурь, покрывающая рисунок, стекая вниз при обжиге стягивала за собой чёрную глазурь.

Рисунок 28. Графический рисунок на изделиях Эндрю Мартина: а) – нанесение рисунка кистью; б) – графический рисунок на изделиях после обжига

На сайте Эндрю Мартина, где он выкладывает свои работы, в разделе семинары были обнаружены фотографии, позволяющие ещё глубже понять процесс создания его изделий (рисунок 29).

Рисунок 29. Роспись фарфорового блюда

На фотографиях видно, что для создания чёрного графического рисунка Мартин использует кисти различной формы и размера. Другим способом создания графики, применяемым Мартином, является рисование по только что залитому в форму фарфоровому шликеру – эффект фляндровки (рисунок 30).

Рисунок 30. Рисование по фарфоровому шликеру

Таким образом получаются достаточно интересные работы (рисунок 31).

Рисунок 31. “Мрамор Эдди”

После нанесения графического рисунка Эндрю Мартин покрывает свои изделия, разработанной им глазурью, полностью либо выборочно, местами, используя один цвет либо сочетая разные цвета (рисунок 32).

Рисунок 32. Фарфоровое блюдо: а) – изделие с нанесённым графическим рисунком; б) – законченное изделие покрытое глазурью

Финальное покрытие на изделиях прозрачное, натяжение глазурного зеркала качественное, цвета чистые, яркие (рисунок 33) [16].

Рисунок 33. Фарфоровые блюда Эндрю Мартина

В конце статьи “Aquatic aesthetic” даётся рецепт глазури, разработанной Мартином, а также указана температура, на которую производился обжиг изделий (рисунок 34).

Рисунок 34. Рецепт глазурей Эндрю Мартина

Материалы, использованные Эндрю Мартином для приготовления глазурного шликера представлены в таблице 7. Установлена функция каждого компонента в рецепте и эти данные также занесены в таблицу.

Таблица 7 – Исходный рецепт для изготовления декоративного покрытия Эндрю Мартина и функция каждого компонента в нём

Компонент

Содержание, %

Функция

1

2

3

Карбонат бария

BaCO3

9,0

Применяется для введения в состав глазури ВаО, который усиливает блеск и прочность глазури, снижает температуру её плавления и стойкость к «цеку».

Продолжение таблицы 7

1

2

3

Герстли борат – смесь колеманита (Ca2B6O11×5 H2O) и улексита (NaO×2 CaO×5 B2O3×5 H2O)

2,5

Применяется для введения в состав глазури В2О3, его добавка снижает температуру плавления, уменьшает ТКЛР глазури, подавляет растрескивание, придаёт глазури блеск

Карбонат лития

Li2CO3

2,5

Применяется для введения в состав глазуриLi2O, который снижает ТКЛР глазури, и улучшает её разлив.

Карбонат стронция

SrCO3

9,5

Применяется для введения в состав глазури SrO, который действует как плавень, снижает склонность к «цеку», придает блеск, обеспечивает хороший розлив и повышает прочность глазури.

Волластонит

CaSiO3

1,0

Действует как мощный плавень. Уменьшает пористость поверхности, является естественным источником CaO и SiO2, придаёт гладкость поверхности, минимизирует растрескивание

Фритта 3110

13,0

Снижает температуру плавления глазури

Нефелин сиенит

14,0

Применяется для введения в состав глазури щелочей и алюминия. Работает как плавень, начиная с температуры 1100°C, уменьшает склонность к образованию цека

Grolleg (каолин)

Al2O3 2SiO2 2H2O

11,5

Применяется для введения в состав глазури Аl2О3 и SiO2. Является основным компонентом глазурной суспензии, применяется в качестве глушителя

Кварц

SiO2

37,0 / 100,0 %

Является основным стеклообразующим элементом

Окончание таблицы 7

1

2

3

Добавки

Бентонит

Al2[Si4O10](ОH)2•nH2О

2,0

Является суспендирующей добавкой, которая снижает скорость осаждения частиц в глазурном шликере, не изменяя при этом его вязкости

Оксид хрома

Cr2O3

0,5

Добавляется для получения цвета “Французский Шартрез”

Оксид хрома Cr2O3

0,50

Добавляется для получения зелёного цвета “Victoria Green”

Карбонат меди CuCO3

0,75

Оксид хрома Cr2O3

0,50

Добавляется для получения цвета “Бразильский зелёный”

Карбонат меди CuCO3

1,75

Карбонат меди CuCO3

2,0

Добавляется для получения цвета “Турецкий зелёный”

Карбонат меди CuCO3

2,0

Добавляется для получения цвета “Эгейский голубой”

Карбонат кобальта CoCO3

0,1

Карбонат марганца

MnCO3

2,0

Добавляется для получения тёмно-бордового цвета

Карбонат марганца MnCO3

2,0

Добавляется для получения фиолетового цвета

Карбонат кобальта CoCO3

2,0

Карбонат кобальта CoCO3

1,0

Добавляется для получения цвета “Персидский голубой”

Карбонат марганца MnCO3

0,5

Оксид никеля NiO

1,0

Добавляется для получения чёрно-серого цвета

Из рецепта видно, что в глазурях Эндрю Мартина присутствует большое количество плавней, за счёт чего они приобретают эффект потёчности.

Политой обжиг своих изделий Эндрю Мартин проводил на 10 конус. Информация о различных видах пирометрических конусов представлена в таблице 8.

Таблица 8 – Контрольная температура и обозначение пирометрических контрольных конусов по ИСО (ISO), Зегеру (Seger),Ортону (Orton) и “Н.Р.С”

Контрольная температура, °С

ISO

Seger

Orton

Н.Р.С

1295

-

8

-

10

1315

-

9

-

11

1330

-

10

-

-

В Америке для обозначения температур обжига используется система “Н.Р.С”. Согласно таблице 10 конус в системе “Н.Р.С” равен 1295 °С.

Гипотетически, чтобы получить керамическое покрытие визуально схожее с покрытием Эндрю Мартина необходимо применение многослойных керамических покрытий с применением потёчных глазурей.

4.2 Разработка методики получения декоративного покрытия на основе российских материалов

Одной из основных задач в данной работе является получить экспериментально покрытие визуально схожее с покрытием, созданным Эндрю Мартином, на примере чайника "Aegean" (рисунок 35).

Рисунок 35. Образец покрытия на чайнике "Aegean"

Для этого необходимо определить материал подложки, на которую будет наноситься многослойное глазурное покрытие. Подложка необходима, чтобы замаскировать цвет черепка, так как в данном случае используются пробники, изготовленные из глин Меркушевского и Озерковского месторождений Приморского края, которые после утильного обжига приобретают бежевый цвет, а оригинальное покрытие наносятся на белую фарфоровую основу (рисунок 36). В данной работе целью является адаптация техники Эндрю Мартина к майолике, поэтому в качестве подложки в экспериментальной части использованы белая глухая боросиликатная глазурь S-0017 или белый фарфоровый ангоб. Подложка из белого фарфорового ангоба наиболее близка к оригиналу, так как данный ангоб на 85 % состоит из фарфора. Белая глазурь же применяется из тех соображений, что при обжиге она даст дополнительный подвижный слой и цветная глазурь или соль металла, нанесённая на данную подложку, будет давать естественные размытые края, присутствующие на оригинальном изделии.

Рисунок 36. Пробники из керамической массы, приготовленной с использованием глин Озерковского месторождения, прошедшие утильный обжиг

Для создания цветовых откликов в глазурном покрытии используется соединения меди: окись меди (II) CuO и медь (II) углекислая CuCO3, – так как получаемые при использовании данных красящих компонентов цвета варьируются от голубого до зелёного.

Для создания цветового пятна используются углекислая соль меди (CuCO3), так как соли дают нежные акварельные цвета, и прозрачные глазури, окрашенные окисью меди (CuO).

Так как целью является создание визуально схожего покрытия, а не приготовление идентичной по составу глазури, что не имело бы смысла, то для получения цветных глазурей в качестве основы используются уже готовые состав глазурей Дулёвского красочного завода, а именно: прозрачная бесцветная боросиликатная глазурь S-0119 и бесцветная прозрачная борнощелочная фритта № 100.

Для снижения температуры плавления и придания глазурям эффекта потёчности применяются флюсы (стронциевый флюс № 200 и фарфоровый флюс № 45).

Как видно из рецепта глазурей Эндрю Мартина, для создания чёрной графики, он использует чёрную глазурь, получаемую путём добавления в бесцветную глазурную основу 1 % оксида никеля. Однако оксид никеля ядовит, поэтому для получения чёрной глазури в данной работе используется чёрный пигмент (Производитель ДКЗ). Графический рисунок на образцах воспроизводится как вручную при помощи кисти, так и с использованием техники рисования по воде, известной под названием “эбру”.

4.2.1 Определение материала подложки, достижение схожих цветовых откликов и необходимой толщины покрытия, дающей визуальную глубину

Целью первого эксперимента было выявить, как поведёт себя покрытие на различных подложках (в одном случае в качестве подложки была использована белая боросиликатная глазурь S-0017, в другом – фарфоровый ангоб), а также определить цветовые отклики добавки раствора меди углекислой в состав многослойных глазурных покрытий, визуально наиболее соответствующие оригиналу.

Выполнялось послойное нанесение покрытий на пробники, в последовательности, указанной на рисунке 37.

Рисунок 37. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – глазурь S-0017 (или белый ангоб); в) – раствор CuCO3; г) – глазурь S-0119

Белая боросиликатная глазурь S-0017 (или фарфоровый ангоб) и бесцветная боросиликатная глазурь S-0119 наносились методом аэрографии в два слоя, а раствор углекислой соли меди – вручную при помощи кисти также в два слоя.

Образцы обжигались на температуру 1080 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига образцов представлен на рисунке 38.

Рисунок 38. График политого обжига керамических образцов для первого эксперимента

Образцы, полученные в результате обжига, представлены на рисунке 39.

Рисунок 39. Цветовые отклики добавки CuCO3 в составе многослойных глазурных покрытий: а) – 100% концентрация раствора CuCO3 на подложке из фарфорового ангоба; б) – 10 % концентрация раствора CuCO3 на подложке из глазури S-0017; в) – 50 % концентрация раствора CuCO3 на подложке из глазури S-0017; г) – 100 % концентрация раствора CuCO3 на подложке из глазури S-0017

В результате эксперимента было выявлено, что наиболее соответствует оригиналу пробник с 50 % концентрацией углекислой меди на подложке из белой боросиликатной глазури S-0017. Однако полученное покрытие имеет недостаточную толщину и однородность цвета (рисунок 40).

Рисунок 40. Сопоставление полученного покрытия с оригинальным покрытием Эндрю Мартина: а) – полученное в результате эксперимента многослойное покрытие; б) – образец покрытия

Целью второго эксперимента было воспроизведение чёрной графики, присутствующей на оригинальном изделии и достижение большей однородности цвета и толщины слоя покрытия (рисунок 41).

Рисунок 41. Фрагмент оригинального покрытия с присутствием чёрного графического рисунка

Добиться увеличения яркости и однородности цвета планировалось за счёт увеличения слоёв солевого покрытия.

Было изготовлено две группы образцов по пять пробников в каждой. Для первой группы образцов в качестве подложки использовался фарфоровый ангоб, для второй группы образцов – белая боросиликатная глазурь S-0017.

Так как в результате первого эксперимента было выявлено, что наибольшее совпадение по цвету с оригинальным покрытием обнаруживает покрытие с 50 % концентрацией CuCO3, было решено приготовить пять растворов углекислой меди с концентрацией от 10 до 50 % с шагом 10 % для выявления более точного цветового совпадения.

Обжиг образцов производился на температуру 1050 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 42.

Рисунок 42. График политого обжига образцов для второго эксперимента

Для первой группы образцов ангоб наносился способом окунания и по влажному слою кистью воспроизводился чёрный графический рисунок. Для этой цели использовалась чёрная глазурь, приготовленная из бесцветной боросиликатной глазури S-0119 с добавлением 15 % чёрного пигмента. Третий слой – бесцветная боросиликатная глазурь S-0119 – наносился методом аэрографии в два слоя, поверх которого кистью наносилась соль соответствующей концентрации в три слоя. Схема нанесения покрытий на образцы представлена на рисунке 43.

Рисунок 43. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок:

а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – графический рисунок; г) – глазурь S-0119; д) – раствор CuCO3

Образцы покрытий, полученных в результате обжига, представлены на рисунке 44.

Рисунок 44. Цветовые отклики добавки раствора CuCO3 в составе многослойных глазурных покрытий на подложке из фарфорового ангоба с нанесением чёрного графического рисунка: а) – 20 % CuCO3; б) – 30 % CuCO3; в) – 40 % CuCO3; г) – 50 % CuCO3

В целом же после обжига изменение цвета покрытия в зависимости от изменения концентрации раствора углекислой соли меди почти не заметно, ввиду того что раствор наносился в три слоя; характер графического рисунка не соответствует характеру рисунка на оригинальном изделии, а желаемая толщина слоя так и не была достигнута (рисунок 45).

Рисунок 45. Графический рисунок, выполненный кистью вручную на подложке из фарфорового ангоба

Для второй группы образцов в качестве подложки выступала белая боросиликатная глазурь S-0017, которая наносилась на поверхность методом аэрографии в два слоя. Затем на образец, находящийся в вертикальном положении, кистью наносилась соль соответствующей концентрации в три слоя, таким образом, чтобы образовывались потёки. На пробник, также находящийся в вертикальном положении, поверх соли кистью наносились капли той же чёрной глазури, что использовалась и для первой группы образцов, таким образом, чтобы они свободно стекали вниз. После этого методом аэрографии наносилось два слоя прозрачной боросиликатной глазури S-0119. Схема нанесения покрытий на образцы показана на рисунке 46.

Рисунок 46. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – глазурь S-0017; в) – раствор CuCO3; г) – графический рисунок; д) – глазурь S-0119

Покрытия на образцах второй группы после обжига также не соответствуют оригинальному покрытию. Была предпринята попытка создать эффект потёчности, для чего на образец находящийся в вертикальном положении наносились капли соли и чёрной глазури, таким образом, чтобы они свободно стекали вниз (рисунок 47). Визуальное несоответствие полученного эффекта с эффектами на оригинальном покрытии говорит о том, что в оригинале использовался другой способ нанесения.

Рисунок 47. Цветовые отклики добавки раствора CuCO3 в составе многослойных глазурных покрытий на подложке из глазури S-0017 с нанесением чёрного графического рисунка: а) – 10 % CuCO3; б) – 20 % CuCO3; в) – 30 % CuCO3; г) – 40 % CuCO3; д) – 50 % CuCO3

В результате предыдущих экспериментов не удалось добиться полного цветового совпадения и необходимой толщины покрытия для создания эффекта глубины цвета, так как при увеличении количества слоёв солевого покрытия увеличивалась только насыщенность цвета, но не толщина слоя.

Проанализировав результаты предыдущих экспериментов, мы пришли к выводу, что необходимо отказаться от использования солей для создания декоративного покрытия.

Третий эксперимент проводился для получения необходимой толщины слоя покрытия и достижения эффекта потёчности с применением цветной глазури. Также в результате эксперимента необходимо было определить цветовые отклики окиси меди в многослойном глазурном покрытии.

Для изготовления прозрачной цветной глазури использовались следующие материалы: оксид меди, фарфоровый флюс № 45 и керамическая фритта № 100. Фритта выступала в качестве основы, оксид меди вводился для придания глазури цвета, а фарфоровый флюс № 45 – для снижения температуры плавления и придания потёчности.

Для первой группы образцов был приготовлен шликер, состоящий из керамической фритты № 100 с добавлением 25% фарфорового флюса № 45. После чего данный состав был разделён на 5 частей, в каждую из которых было добавлено от 1 до 5 % окиси меди для того чтобы отследить цветовые отклики оксида меди в глазури в разной концентрации.

Аналогично были приготовлены цветные глазури и для второй группы образцов за исключением того, что в шликер вводилось 50 % фарфорового флюса № 45 для ещё большего увеличения потёчности.

Выполнялось послойное нанесение покрытий. Первый слой – глухая белая боросиликатная глазурь S-0017, – наносился методом аэрографии. Второй слой – окрашенная окисью меди глазурь, состоящая из керамической фритты № 100 с добавлением фарфорового флюса № 45, – наносился кистью вручную (рисунок 48).

Рисунок 48. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – глазурь S-0017; в) – окрашенная окисью меди фритта № 100 с добавлением флюса № 45

Обжиг производился на температуру 1020 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 49.

Рисунок 49. График политого обжига образцов для третьего эксперимента

Образцы покрытий, полученных в результате обжига, изображены на рисунке 50.

Рисунок 50. Цветовые отклики CuO в составе многослойных глазурных покрытий: I - глазурь, состоящая из фритты № 100 с добавлением 25 % флюса № 45, окрашенная оксидом меди: а) – 1 % CuO; б) – 2 %; CuO; в) – 3% CuO; г) – 4% CuO; д) – 5 % CuO; II – глазурь, состоящая из фритты № 100 с добавлением 50 % флюса № 45, окрашенная оксидом меди: е) – 1% CuO; ж) – 2 % CuO; з) – 3 % CuO; и) – 4 % CuO; к) – 5% CuO

Толщина глазурного слоя, а за счёт этого и глубина цвета и интересные визуальные эффекты были получены на рельефных пробниках с добавлением в окрашенную глазурь 25 % фарфорового флюса (рисунок 51). Более высокая концентрация флюса в глазури ведёт к потере цвета.

Рисунок 51. Фрагменты покрытий полученных с применением прозрачной боросиликатной глазури S-0121 c добавлением фарфорового флюса № 45, окрашенной окисью меди

Так как в глазурь был добавлен фарфоровый флюс № 45, при введении которого есть опасность возникновении цека, то данный дефект в небольшой степени проявился на полученных образцах (рисунок 52).

Рисунок 52. Участки покрытия с цеком

Цек глазури – это сеть мелких трещин. Главными причинами, вызывающими это явление являются: несогласованность коэффициентов термического расширения глазури и черепка (КТР глазури больше, чем КТР черепка), недостаточные эластичность и механическая прочность глазури на растяжение [17]. Так как глазурь – это смесь оксидов, то, зная их коэффициенты термического расширения, можно изменять суммарный коэффициент термического расширения глазури, добавляя тот или другой оксид. Уменьшить коэффициент термического расширения глазури и тем самым устранить цек можно за счёт добавки микронных по размеру оксидов циркона, магния, кремния и др.[18].

В результате данного эксперимента удалось добиться толщины глазурного слоя на рельефных образцах, что же касается цветовых откликов оксида меди, введённого в бесцветную прозрачную боросиликатную глазурь, состоящую из керамической фритты № 100 с добавлением фарфорового флюса № 45, то они не соответствуют цветовым откликам в оригинальном покрытии (рисунок 53).

Рисунок 53. Сопоставление цветовых откликов оксида меди введённого в бесцветную прозрачную керамическую фритту № 100 с добавкой стронциевого флюса № 45 с цветовыми откликами на оригинальном покрытии: а) – оригинальное глазурное покрытие; б) – 3 % CuO в фритте № 100 с добавкой 25 % флюса № 45 на рельефном пробнике; в) – 3 % CuO в фритте № 100 с добавкой 50 % флюса № 45 на гладком пробнике

Так как известно, что состав глазури влияет на цветовой отклик введённого в её состав оксида, то в дальнейшем используется бесцветная прозрачная боросиликатная глазурь S-0119.

Четвёртый эксперимент направлен на выявление более точного цветового отклика и достижения толщины покрытия, необходимой для создания визуальной глубины цвета, на плоском пробнике. Задача определить цветовые отклики оксида меди на подложках из белой боросиликатной глазури S-0017 и белого фарфорового ангоба с применением бесцветной прозрачной боросиликатной глазури S-0119 с фарфоровым флюсом № 45 и бесцветной прозрачной боросиликатной глазури S-0119 со стронциевым флюсом № 200.

Для этих целей было изготовлено две группы образцов.

Для первой группы образцов в качестве подложки выступал белый фарфоровый ангоб, который наносился методом окунания. Данная группа включала в себя пять пробников.

Было приготовлено три состава цветных глазурей, обозначенных для краткости буквами A, B, C. Глазурь А включала в себя бесцветную прозрачную боросиликатную глазурь S-0119 с добавкой 25% стронциевого флюса № 200 и 3 % оксида меди (данная концентрация дала наиболее оптимальный результат в эксперименте номер три). Глазурь В была приготовлена из бесцветной прозрачной боросиликатной глазури S-0119 с добавкой 50 % фарфорового флюса № 45 и 3 % оксида меди. А глазурь С представляла собой смесь глазури А с глазурью В в соотношении 1:1.

Обжиг производился на 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 54.

Рисунок 54. График политого обжига для четвёртого эксперимента

На первый пробник, покрытый белым фарфоровым ангобом, кистью вручную наносились три слоя цветной глазури А. Поверх цветной глазури кистью точечно наносилась чёрная глазурь, приготовленная из бесцветной прозрачной боросиликатной глазури S-0119 с добавлением 25 % флюса № 200 и 15 % чёрного пигмента (производитель – ДКЗ) и обозначенная буквой D. Схема нанесения покрытий на пробник представлена на рисунке 55.

Рисунок 55. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь A; г) – чёрная глазурь D

На второй пробник, покрытый фарфоровым ангобом, кистью вручную наносилось три слоя цветной глазури B, а на третий, также предварительно покрытый белым фарфоровым ангобом – три слоя цветной глазури C. Схема нанесения покрытий на второй и третий пробники изображена на рисунке 56.

Рисунок 56. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь

Образцы покрытий, полученных в результате обжига на подложке из белого фарфорового ангоба, изображены на рисунке 57.

Рисунок 57. Цветовые отклики добавки CuO в составе глазурного покрытия на подложке из фарфорового ангоба: а) - глазурь А; б) - глазурь В; в) – глазурь С

На рисунке 58 представлено сравнение полученных цветовых откликов с цветовыми откликами на оригинальном покрытии.

Рисунок 58. Сравнение цветовых откликов CuO в полученных глазурных покрытиях с цветовыми откликами на оригинальном покрытии: а) – оригинальное глазурное покрытие; б) – глазурь A; в) - глазурь B; г) – глазурь С

В результате проведённого сравнения, можно сказать, что наиболее соответствует оригиналу, цветовой отклик оксида меди в глазури, изображённой на рисунке 58, г (рисунок 59).

Рисунок 59. Сравнение полученного покрытия с оригинальным покрытием Эндрю Мартина: а) – фрагмент покрытия оригинального покрытия; б) – фрагмент полученного глазурного покрытия с использованием глазури С

На первом образце, на котором поверх цветной глазури точечно наносилась чёрная глазурь, при увеличении заметны эффекты, очень похожие на эффекты, имеющиеся на покрытии Эндрю Мартина (рисунок 60).

Рисунок 60. Сравнение чёрных пятен, полученных на образце, с чёрными пятнами, имеющимися на оригинальном покрытии: а) – фрагмент оригинального покрытия; б) – фрагмент полученного глазурного покрытия c применением чёрной глазури D

Два пробника из первой группы с фарфоровой подложкой, которые использованы в эксперименте номер четыре, были покрыты цветными глазурями (первый – глазурью В, второй – глазурью С), поверх которых методом аэрографии был нанесён слой бесцветной прозрачной боросиликатной глазури S-0119 для придания блеска белым участкам, покрытым ангобом (рисунок 61).

Рисунок 61. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь; г) – глазурь S-0119

Образцы покрытий, полученных после обжига, представлены на рисунке 62.

Рисунок 62. Цветовые отклики добавки CuO в составе многослойных глазурных покрытий на подложке из фарфорового ангоба: а) – глазурь В; б) – глазурь С

Проведя сравнение цветовых откликов оксида меди в полученных многослойных глазурных покрытиях с цветовыми откликами, имеющимися оригинальном покрытии, мы выяснили, что наиболее соответствует оригиналу цветовой отклик оксида меди в покрытии на рисунке 62, а (рисунок 63).

Рисунок 63. Сравнение полученного покрытия с оригинальным покрытием Эндрю Мартина: а) – фрагмент оригинального покрытия; б) – фрагмент глазурного покрытия, полученного с применением глазури В

Однако так как покрытия наносились на необожжённый фарфоровый ангоб, после обжига на образцах заметны пузырьки газов, выделявшихся из данной подложки (рисунок 63, б). Впоследствии во избежание возникновения подобного дефекта подложку из фарфорового ангоба перед нанесением глазурей необходимо обжигать.

Для второй группы образцов в качестве подложки использовалась белая боросиликатная глазурь S-0017, которая наносилась методом аэрографии в два слоя. В эту группу входило три пробника.

На первый пробник поверх белой боросиликатной глазури S-0017 кистью в три слоя наносилась цветная глазурь А. Затем кистью точечно наносилась чёрная глазурь D. Схема нанесения покрытий на пробник аналогична схеме указанной на рисунке 55, за исключением того, что в данном случае в качестве подложки выступала белая боросиликатная глазурь S-0017, нанесённая в два слоя.

На два оставшихся образца, покрытых белой боросиликатной глазурью S-0017, кистью в три слоя наносилась цветная глазурь (на первый – глазурь В, на второй – глазурь С). Схема нанесения покрытий на образец представлена на рисунке 64.

Рисунок 64. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – белая боросиликатная глазурь S-0017; в) – цветная глазурь

Образцы покрытий, полученных в результате обжига, представлены на рисунке 65.

Рисунок 65. Цветовые отклики добавки CuO в составе глазурных покрытий на подложке из глазури S-0017: а) – глазурь В; в) – глазурь С

На рисунке 66 представлено сравнение полученных цветовых откликов с цветовыми откликами на оригинальном покрытии.

Рисунок 66. Сравнение цветовых откликов оксида меди в глазурных покрытиях на подложке из белой боросиликатной глазури S-0017 с цветовыми откликами на оригинальном покрытии: а) – оригинальное глазурное покрытие; б) – глазурь А; в) – глазурь В; г) – глазурь С

Подложка из глухой белой боросиликатной глазури S-0017 стала приводить к образованию дефектов в виде характерных пятен на поверхности образцов, что сделало невозможными дальнейшие эксперименты с данной компоновкой слоёв.

Пятый эксперимент был направлен на создание графического рисунка на поверхности глазурного покрытия кистью вручную. Ввиду того, что в результате четвёртого эксперимента на глазурном покрытии, на который точечно была нанесена чёрная глазурь, обнаружились эффекты, схожие с эффектами на чайнике было решено повторить эксперимент с данной компоновкой слоёв и усилить данный эффект (рисунок 60).

Был изготовлен один пробник, в котором в качестве подложки выступал белый фарфоровый ангоб, нанесённый методом аэрографии в два слоя. В данном случае использовалась цветная глазурь С, полученная в четвёртом эксперименте. Использовался именно этот состав, так как в результате четвёртого эксперимента данная глазурь обнаруживала наибольшее цветовое совпадение с оригинальным покрытием. Цветная глазурь была нанесена в три слоя кистью вручную, чёрная глазурь – точечно кистью вручную, как показано на схеме, изображённой на рисунке 67. Была использована чёрная глазурь, приготовленная в процессе четвёртого эксперимента и обозначенная буквой D.

Рисунок 67. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь С; г) – чёрная глазурь D

Изготовленный образец обжигался на температуру 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 68.

Рисунок 68. График политого обжига для пятого эксперимента

На рисунке 69 представлен образец покрытия до обжига и после обжига, выполненный по схеме, изображённой на рисунке 68.

Рисунок 69. Чёрная глазурь на пробнике, нанесённая точечно кистью: а) – пробник до обжига; б) – пробник после обжига

Как видно из рисунка, чёрная глазурь не осталась на месте, а немного стекла вниз, пятна увеличились в размере и приобрели произвольную форму, что свидетельствует о том, что введённые в состав обеих глазурей флюсы, увеличили из потёчность.

На следующем этапе эксперимента кистью вручную воспроизводился графический рисунок по слою цветной глазури. Концентрация чёрного пигмента в чёрной глазури была уменьшена до 10 %, чтобы снизить интенсивность чёрного цвета. Схема нанесения покрытий на черепок представлена на рисунке 70.

Рисунок 70. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь C; г) – чёрная глазурь D

Обжиг данного образца также производился на температуру 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 68.

В результате обжига был получен образец с чёрной графикой, изображённый на рисунке 71.

Рисунок 71. Покрытие с графическим рисунком, полученное на керамическом образце

Графические линии ввиду того, что глазурь обладает эффектом потёчности, на образце выглядят толще и менее естественно, чем на оригинальном покрытии (рисунок 72).

В результате эксперимента были получены и другие образцы покрытий со схожими эффектами, выполненных по той же схеме.

Рисунок 72. Сравнение графического рисунка на оригинальном глазурном покрытии с графическим рисунком, полученным на пробнике: а) – фрагмент оригинального покрытия; б) – фрагмент покрытия на пробнике

4.2.2 Воспроизведение графического рисунка с применением техники эбру

Пятый эксперимент был направлен на создание рисунка на поверхности образцов методом водной графики. За основу была взята турецкая техника рисования на воде, известная под названием эбру или марморирование.

Эбру – это рисунок одной жидкостью на поверхности другой. Это возможно только, если у этих жидкостей разное поверхностное натяжение. Поэтому основу, на которой будет выполняться рисунок, необходимо загустить. В оригинале в качестве загустителя используется экстракт растения гевен (горная колючка), а краски включают в себя натуральный пигмент, воду и желчь, они очень жидкие по консистенции, по сути, цветная вода [19].

Нанесение графического рисунка было решено выполнить при помощи данной техники, так как на оригинальном покрытии есть места, визуально очень напоминающие рисунки на воде (рисунок 73).

Рисунок 73. Сравнение чёрного графического рисунка на покрытии Эндрю Мартина с рисунком, полученным при помощи техники эбру: а) – фрагмент оригинального глазурного покрытия; б) – фрагмент рисунка, полученного при помощи техники эбру

Нанесение рисунка производилось на следующие подложки: необожжённая глухая белая боросиликатная глазурь S-0017, обожжённая глухая белая боросиликатная глазурь S-0017, необожжённый фарфоровый ангоб и обожжённый фарфоровый ангоб.

Таким образом, было изготовлено четыре группы образцов с разными подложками, по четыре пробника в каждой, на которые кистью наносился раствор углекислой соли меди в концентрациях от 20 до 50 % с шагом 10 % для создания цветового пятна.

График обжига образцов, покрытых глухой белой боросиликатной глазурью S-0017 с нанесённым поверх раствором углекислой соли меди, и образцов, покрытых белым фарфоровым ангобом также с нанесённым поверх раствором углекислой соли меди, производился на температуру 1000 0С, с конечной выдержкой 60 минут. График обжига образцов представлен на рисунке 68.

В качестве чёрного красителя использовался чёрный пигмент (производство ДКЗ). А в качестве растворителей для данного пигмента выступали жидкости, имеющие плотность меньше чем у воды: бензин, керосин, изопропиловый спирт и скипидар. Значение плотности воды и используемых растворителей представлены в таблице 9.

Таблица 9 – Плотность веществ, применяемых в данной работе для создания графического рисунка при помощи техники эбру

Вещество

Плотность, г/см3

Клей ПВА

> 1,2

Вода

0,998

Скипидар

0,855 – 0,877

Керосин

0,800

Изопропиловый спирт

0,785

Бензин

0,750

В бензине и керосине пигмент не растворился (рисунок 74).

Рисунок 74. Растворение чёрного пигмента: а) – в керосине; б) – в бензине

Изопропиловый спирт в качестве растворителя проявил себя хорошо, однако чёрный пигмент, растворённый в нём, был крупнодисперсным и плохо удерживался на поверхности воды (большая его часть опускалась на дно ёмкости). По этой причине не удавалось получить насыщенные цветовые пятна, кроме того, пигмент, находящийся на поверхности воды, был малопластичным, и при попытке создать направленный рисунок разделялся на характерные непластичные пятна – “ льдинки” (рисунок 75).

Рисунок 75. Оксид марганца (II), растворённый в изопропиловом спирте, находящийся на поверхности воды

Другим растворителем, используемым в данной работе, был скипидар. Пигмент растворялся в нём несколько хуже, чем в изопропиловом спирте, в растворе в тонком слое видны были отдельные частички пигмента (рисунок 76).

Рисунок 76. Чёрный пигмент, растворённый в скипидаре

Пигмент, растворённый в скипидаре, хорошо удерживался на поверхности воды, был пластичен. При увеличении концентрации пигмента на поверхности, получались цветовые пятна различной насыщенности. Опытным путём было установлено, что хороший результат получается при растворении в скипидаре от 10 до 15 % пигмента.

Для того чтобы загустить воду применялся клей ПВА строительный компании “Текс”. В состав данного клея входят: поливинилацетатная дисперсия, загуститель целлюлозного ряда, технологические добавки и вода [8]. Было принято решение использовать для данных целей клей ПВА, так как на различных сайтах и форумах, посвящённых искусству рисования на воде, он упоминается, как возможная замена экстракта растения гевен, и в нашем случае он является более дешёвым и доступным вариантом. Плотность клея ПВА указана в таблице 10. Количество клея, добавляемого в воду, составляло 15 %.

Первоначально производились эксперименты с переводом графики с поверхности воды на бумагу. Результаты этих экспериментов представлены на рисунке 77.

Рисунок 77. Фрагменты графического рисунка, полученного на бумаге

После того как был получен интересный графический рисунок на бумаге, производился перенос рисунка на подготовленные керамические пробники.

Покрытия наносились по схеме, указанной на рисунке 78.

Рисунок 78. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – белая боросиликатная глазурь S-0017 (или один слой белого фарфорового ангоба); в) – раствор CuCO3;г) – графический рисунок, нанесённый при помощи техники эбру

Обжиг производился на температуру 1020 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 49.

Образцы покрытий, полученных в результате обжига на подложке из фарфорового ангоба, изображены на рисунке 79.

Рисунок 79. Чёрный графический рисунок, полученный при помощи техники эбру, на подложке из белого фарфорового ангоба: а), б), в), г) – необожжённый фарфоровый ангоб, концентрация раствора CuCO3 на поверхности образцов увеличивается от 20 до 50 % сверху вниз; д), е), ж), з) – обожжённый фарфоровый ангоб, концентрация раствора CuCO3 на поверхности образцов увеличивается от 20 до 50 % сверху вниз

Так как в необожжённом фарфоровом ангобе содержится больше влаги, чем в обожжённом, то на него хуже ложится рисунок. Графика же на обожжённом фарфоровом ангобе получается более чёткая, рисунок ярко выраженный.

Образцы покрытий, полученных в результате обжига на подложке из фарфорового ангоба, изображены на рисунке 80.

Рисунок 80. Чёрный графический рисунок, полученный при помощи техники эбру, на подложке из белой боросиликатной глазури S-0017: а), б), в), г) – необожжённая глазурь S-0017, концентрация раствора CuCO3 на поверхности образцов увеличивается от 20 до 50 % сверху вниз; д), е), ж), з) – обожжённая глазурь S-0017, концентрация раствора CuCO3 на поверхности образцов увеличивается от 20 до 50 % сверху вниз

На образцах, декорируемых при помощи техники эбру, обнаруживались участки схожие с участками на оригинальном покрытии (рисунок 81).

Рисунок 81. Участки на пробниках с графическим рисунком, схожим с графическим рисунком на оригинальном покрытии: а) – фрагмент оригинального покрытия; б) – фрагменты покрытий, полученных на пробниках

Графика лучше переносилась на подложку из необожжённой белой боросиликатной глазури S-0017, так как после обжига на поверхности черепка образуется стеклообразное покрытие, не позволяющее впитывать влагу.

В результате данного эксперимента было выявлено, что лучшая адгезия пигмента, растворённого в скипидаре и находящегося на поверхности воды, загущённой клеем ПВА, достигается со следующими подложками: c обожжённым белым фарфоровым ангобом и с необожжённой белой боросиликатной эмалью S-0017. Так как в результате предыдущих экспериментов было установлено, что наиболее схожие с оригиналом цветовые оклики добавки оксида меди получались на подложке из белого фарфорового ангоба, то в процессе проведения последующих экспериментов целесообразно использовать именно фарфоровый ангоб в качестве материала подложки. При этом покрытия должны наноситься на предварительно обожжённый фарфоровый ангоб, чтобы избежать газообразования в глазурном слое и улучшить адгезию с графическим рисунком.

В целом, характер графического рисунка, получаемый на образцах, не соответствовал графическому рисунку, присутствующему на оригинальном покрытии (рисунок 82).

Рисунок 82. Сравнение графического рисунка на оригинальном покрытии с графическим рисунком, полученным на пробниках: а) – фрагмент оригинального покрытия; б) – фрагмент покрытия на пробнике

Это происходило из-за того, что цветовые пятна не удавалось вытянуть в тонкие линии. Жидкость была слишком подвижна, и при попытке создать направленный рисунок, пигмент, находящийся на поверхности воды, быстро закручивался в спирали.

В связи с этим в пятом эксперименте было решено увеличить процентное содержание клея ПВА в воде до 50 %, чтобы ещё больше её загустить.

Для пятого эксперимента были изготовлены пробники, покрытые белым фарфоровым ангобом. Ангоб наносился методом аэрографии в два слоя. После высыхания покрытия, все неровности, возникающие при нанесении данным способом, зашлифовывались тонкой сеточкой (рисунок 83). Затем производился обжиг пробников, покрытых ангобом, на температуру 1000 0С. График обжига образцов представлен на рисунке 68.

Рисунок 83. Сеточка, которой проводилась шлифовка образцов, покрытых слоем ангоба, и подготовленный таким образом пробник

После того как в воду было введено 50 % клея ПВА, на её поверхности удалось создать интересные эффекты, в том числе и вытянутые линии с характерными пятнами (рисунок 84).

Рисунок 84. Графический рисунок, созданный на поверхности 50 % раствора клея ПВА в воде

Образец с графическим рисунком, полученным данным способом, представлен на рисунке 85.

Рисунок 85. Графический рисунок, полученный при помощи техники эбру в шестом эксперименте

На заключительном этапе работы производилось совмещение цветных глазурей с полученным графическим рисунком. 50 % концентрация клея ПВА в воде дала возможность получать хорошие результаты даже на подложке из обожжённой глазури (рисунок 86, в). На рисунке 86 изображены образцы покрытий с графическим рисунком, который переносился на различные подложки.

Рисунок 86. Чёрный графический рисунок, перенесённый на следующие подложки: a) – обожжённый фарфоровый ангоб; б) – необожжённая цветная глазурь (керамическая фритта № 100 + 3% CuO); в) – обожжённая белая боросиликатная глазурь S-0017

Схема нанесения покрытий на пробник, изображённый на рисунке 86, а), показана на рисунке 87. Подложкой для нанесения покрытий служил белый фарфоровый ангоб, нанесённый методом аэрографии в два слоя и обожжённый на 1000 0С. После обжига на подложку наносился чёрный графический рисунок при помощи техники эбру, затем образец снова обжигался на ту же температуру, чтобы закрепить рисунок на поверхности ангоба и удалить остатки клея. Завершающий слой – бесцветная прозрачная боросиликатная глазурь S-0119, в которую вводилось 3 % окиси меди, для придания цвета, – наносился на обожжённый графический рисунок кистью вручную в один слой. После нанесения прозрачной цветной глазури производился последний обжиг также на температуру 1000 0С, с конечной выдержкой 60 минут. График всех трёх обжигов имеет одинаковый вид и представлен на рисунке 68.

Рисунок 87. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – белый фарфоровый ангоб; в) – графический рисунок, нанесённый при помощи техники эбру; г) – цветная глазурь (глазурь S-0119 + 3 % CuO)

На данном пробнике обнаруживаются эффекты, схожие с эффектами на оригинальном покрытии (рисунок 88).

Рисунок 88. Сравнение графического рисунка на глазурном покрытии Эндрю Мартина с графическим рисунком, полученным на пробнике, изображённом на рисунке 86, а): а) – фрагмент оригинального глазурного покрытия; б) – фрагмент покрытия на пробнике

Для пробника, изображённого на рисунке 86, б, схема нанесения покрытий представлена на рисунке 89. Для данного пробника подложкой также служил белый фарфоровый ангоб, нанесённый методом аэрографии в два слоя и обожжённый на температуру 1000 0С. Затем на обожжённый ангоб наносилась прозрачная цветная глазурь, состоящая из керамической фритты № 100, в которую вводилось 3 % окиси меди. Глазурь наносилась кистью вручную в один слой. После чего осуществлялся перенос графического рисунка на пробник с поверхности воды при помощи техники эбру. После чего производился обжиг на температуру 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 68.

Рисунок 89. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – белый фарфоровый ангоб; в) – цветная глазурь (керамическая фритта № 100 + 3 % CuO); г) – графический рисунок, нанесённый при помощи техники эбру

Сравнение графического рисунка на пробнике, покрытом по данной схеме, и на оригинальном глазурном покрытии представлено на рисунках 90.

Рисунок 90. Сравнение графического рисунка покрытии Эндрю Мартина с графическим рисунком, полученным на пробнике, изображённом на рисунке 86, б): а) – фрагмент оригинального глазурного покрытия; б) – фрагмент покрытия на пробнике

Из рисунка видно, что полученные на образце линии по пластике очень похожи на линии, на оригинальном покрытии, однако их поверхность выглядит более грубо ввиду того, что используемый в экспериментах чёрный пигмент либо некачественный, либо не обладает достаточной дисперсностью. В дальнейшем ещё больше приблизиться к оригиналу может помочь использование чёрного пигмента более тонкого помола.

Схема нанесения покрытий на пробник, изображённый на рисунке 86, в), представлена на рисунке 91. В данном случае подложкой служила глухая белая боросиликатная глазурь S-0017, нанесенная на пробник методом аэрографии в два слоя. На глазурь кистью вручную в один слой был нанесён 20 % раствор углекислой соли меди для создания лёгкого цветового пятна. Затем производился обжиг образца на температуру 1020 0С с конечной выдержкой 60 минут (график обжига представлен на рисунке 49). После чего уже на обожжённую глазурь наносился графический рисунок при помощи техники эбру. Завершающий декоративный обжиг производился на температуру 1000 0С, с конечной выдержкой 60 минут. График обжига представлен на рисунке 68.

Рисунок 91. Послойное нанесение покрытий на керамический черепок: а) – керамический черепок; б) – глухая белая боросиликатная глазурь S-0017; в) – 20 % раствор соли СuCO3; г) – графический рисунок, нанесённый при помощи техники эбру

Сравнение графического рисунка, полученного на данном пробнике с графическим рисунком на покрытии Эндрю Мартина, представлено на рисунке 92.

Рисунок 92. Сравнение графического рисунка на покрытии Эндрю Мартина с графическим рисунком, полученным на пробнике, изображённом на рисунке 86, в): а) – фрагмент оригинального глазурного покрытия; б) – фрагмент покрытия на пробнике

Графический рисунок, изображённый на рисунке 86, в, выглядит более бледным, чем на двух других пробниках (рисунок 86, а, б). Это происходит, потому что часть чёрного пигмента при обжиге тонет в слое глухой белой боросиликатной глазури S-0017, используемой в данном случае в качестве подложки.

В целом, можно сделать вывод, что наиболее приемлемый результат получен на пробнике, изображённом на рисунке 86, б. Для создания данного покрытия было выполнено меньшее количество обжигов, чем для покрытия, полученного на пробнике, изображённом на рисунке 86, а. Это ускоряет процесс создания покрытия и делает его более выгодным с точки зрения затрат. Кроме того, покрытие, полученное на данном пробнике, обнаруживает большее визуальное сходство, с оригинальным глазурным покрытием, чем покрытие на рисунке 86, в. В связи с этим была разработана маршрутная карта технологического процесса создания покрытия, полученного именно на этом пробнике (таблица 10).

Таблица 10 – Маршрутная карта технологического процесса создания декоративного покрытия на керамике визуально схожего с покрытием Эндрю Мартина

Наименование операции

Содержание операции

Оборудование

Инструменты

1. Ангобирование

Нанесение ангобного покрытия на прошедший утильный обжиг керамический черепок методом аэрографии в два слоя общей толщиной 1 мм

Краскораспылительный пистолет с диаметром сопла 1,5 мм, компрессор с рабочим давлением 3,2 – 3,6 мПа

 

2. Сушка ангобного покрытия

Удаление механически связанной влаги

Стол с подогревом для подготовки изделий на глазуровку

 

3. Доводка (оправка)

Удаление неровностей с поверхности ангобного покрытия

 

Капроновая сетка 100 отв./см2

3. Обжиг ангобного покрытия

Обжиг ангобного покрытия на температуру 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут

Электрическая печь шахтного типа с максимальной температурой обжига 1280 0С

 

4. Глазурование

Нанесение глазурного слоя кистью вручную 1- 2 мм

 

Плоская кисть (флейц)

5. нанесение графического рисунка

Нанесение графического рисунка с помощью техники эбру, в качестве – ПК 0119 (ДКЗ)

 

Цыганская игла, гребень

6. Политой обжиг

Обжиг глазурного покрытия с нанесённым графическим рисунком на температуру 1000 0С с конечной выдержкой 60 минут

Электрическая печь шахтного типа

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённого исследования был выполнен визуальный анализ глазурного покрытия, представленного в статье “Aquatic aesthetic”, и выявлены его характерные черты. Также был подробно изучен рецепт, разработанных Эндрю Мартином глазурей и определена роль каждого компонента в нём. После чего была разработана собственная методика создания декоративного керамического покрытия визуально схожего с оригинальным покрытием с применением российских материалов. Для этих целей был проведён ряд экспериментов, в результате которых был определён материал подожки для нанесения покрытий (фарфоровый ангоб), разработан состав цветной глазури на основе прозрачной бесцветной боросиликатной глазури S-0119 с добавлением оксида меди (CuO) и флюсов (№ 45 и № 200) и воссоздан чёрный графический рисунок с применением техники эбру.

В результате исследования не удалось добиться полной визуальной схожести и повторить все желаемые эффекты. Это не удивительно, так как в данной работе были использованы совершенно другие материалы и методы нанесения. Однако было получено не менее интересное покрытие на керамической основе, которое, при этом, является более выгодным с точки зрения экономики, так как температура политого обжига была снижена почти на 300 0С (в оригинале применяется обжиг на 1295 0С, полученное покрытие обжигалось на 1000 0С). Кроме того процесс создания покрытия по разработанной методике является более безопасным, так как оксид никеля (ядовит), используемый в оригинале для придания глазурям чёрного цвета был заменён на чёрный пигмент (производство ДКЗ).

Полученное декоративное покрытие в дальнейшем может с успехом применяться для декорирования керамических изделий.

В результате проведённой работы было определено, что исследования в области декорирования керамических изделий с использованием техники эбру являются перспективным направлением в художественной керамике, так могут привести к получению не менее интересных, других визуальных эффектов, чем на покрытии, взятом за основу в данной работе. Некоторые образцы покрытий, полученных при проведении данных экспериментов, представлены на рисунке 93.

Рисунок 93. Образцы покрытий, полученных с использованием техники эбру

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Буббико, Дж. Керамика. Техники. Материалы. Изделия / Дж. Буббико, Х. Крус. – М. : Ниола-пресс. – 127 с.

2. Andrew Martins Aquatic Aesthetic / Glen R. Brown // Ceramics monthly. – 2011. – January – C. 54-59.

3. Сахарова, Н. А. Архитектурная керамика с цветным ангобированным слоем / Н. А. Сахарова, О. В. Черепова. – Киев: Акад. архитектуры УССР, 1952. – 30 с.

4. Блюмен, Л. М. Глазури / Л. М. Блюмен. – М. : Государственное издательство литературы по строительным материалам, 1954. – 171 с.

5. Ceramics Monthly [Электронный ресурс] : [Верхняя Масловка 18] / Ceramics Monthly. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://maslovka18.ru/index.php/nashe-prochtenie1/13-periodicheskie-izdaniya/27-ceramics-monthly- (09.04.2015)

6. Белая глазурь (эмаль) S-0017 (S-2017) [Электронный ресурс] : [Портал керамики] / Белая глазурь (эмаль) S-0017 (S-2017). – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.portalkeramiki.ru/index.php?option=com_redshop&view=product&pid=185 (02.05.2015)

7. Бесцветная прозрачная глазурь S-0119 (S-2119) [Электронный ресурс] : [Портал керамики] / Бесцветная прозрачная глазурь S-0119 (S-2119). – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.portalkeramiki.ru/index.php?option=com_redshop&view=product&pid=1103#desc_name (02.05.2015)

8. Фритты керамические [Электронный ресурс] : [Официальный сайт Дулёвского красочного завода] / Фритты керамические. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.dkz.ru/fritt (02.05.2015)

9. Безсвинцовые прозрачные керамические флюсы. Серия 7 02 [Электронный ресурс] : [Официальный сайт Дулёвского красочного завода] / Безсвинцовые прозрачные керамические флюсы. Серия 7 02. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.dkz.ru/prfk03 (02.05.2015)

10. Ангобы [Электронный ресурс] : [Керамика гжели] / Ангобы. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://ceramgzhel.ru/angobi (09.04.2015)

11. Соли, оксиды металлов. Основные характеристики [Электронный ресурс] : [Энциклопедия керамики, продажа керамики, фарфора, фаянса, хрусталь. Производители. Посуда. Аукцион.] / Соли, оксиды металлов. Основные характеристики. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.keramika.peterlife.ru/enckeramiki/83934.html#.VWP0edK8PGf (09.04.2015)

12. Технология изделий из керамики [Электронный ресурс] : [Кератех] / Технология изделий из керамики. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://keratech.ru/category/glazurovanie/ (09.04.2015)

13. Кратон HP-03G [Электронный ресурс] : [Группа компаний “РусТехника”] / Кратон HP-03G. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.rustehnica.ru/catalog/kraskoraspyliteli/kraskoraspylitel-kraton-hp-03g/ (11.05.2015)

14. Рос, Д. Керамика. Техника. Приёмы. Изделия : энциклопедия / Д. Рос. – М. : Аст-пресс книга, 2003. – 143 с.

15. Сведения о температурных, атмосферных условиях и времени обжига в печи [Электронный ресурс] : [CeramicPortal.ru] / Сведения о температурных, атмосферных условиях и времени обжига в печи. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.ceramicportal.ru/articles/temperatura_atmosfernye_usloviya_vremya_objiga.htm (11.05.2015)

16. Workshops [Электронный ресурс] : [Andrew Martin] / Workshops. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.martinporcelain.com/Workshops.html (02.05.2015)

17. Глазури. Дефекты, их происхождение, методы устранения и предупреждение [Электронный ресурс] : [Энциклопедия керамики, продажа керамики, фарфора, фаянса, хрусталь. Производители. Посуда. Аукцион.] / Глазури. Дефекты, их происхождение, методы устранения и предупреждение. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://www.keramika.peterlife.ru/enckeramiki/84001.html#.VWQP29K8PGe (09.04.2015)

18. Снежное кракле [Электронный ресурс] : [Портал керамики] / Снежное кракле. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://portalkeramiki.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=174:snowflake-cracle&catid=100:articles&Itemid=574 (09.04.2015)

19. Технология традиционного эбру [Электронный ресурс] : [Искусство росписи по воде] / Технология традиционного эбру. – Электрон. дан. – Режим доступа: URL: http://ebru-art.ru/techniq.html (11.05.2015)

Просмотров работы: 4710