تحقیق لعاب و سفال و رنگ آمیزی آن



لعاب و سفال و رنگ آمیزی آن

مقدمه
رنگ آمیزی در میان مردم فلات ایران سابقه ای دراز دارد. اگر اینک زمان شروع آن را (در گذشته ی دور) ندانیم و نتوانیم نخستین جماعتی از این فلات را که بکار رنگ آمیزی پرداخته اند بشناسیم. باری به این می توانیم توجه داشته باشیم که "گل اخرا" ی سرخ و زردی که در باستان که در باستان بکار تهیه ی ظروف سفالین می رفته، و یا گل تیره ای که از آن ظرف سفالی یکپارچه سیاه می ساخته اند چشم جماعات اولیه را با ظروف یکپارچه رنگین طبیعی آشنا کرده بوده است.
خاصه که با استفاده از آتش، ظروف گلی پخته به صورت سفال در می آمده و در مجاورت درجات مختلف حرارت آفتاب و آتش، کم رنگ و پررنگ می شده است و رنگ آمیزی نویی در برابر چشمان مردم قرار می گرفته و الهام بخش سلیقه ها می گردیده است.
شاید برخورد به گیاهانی که دارای مواد و مایعات رنگین بوده اند، یکی از وسائل رنگ آمیزی پاره ای از لوازم زندگانی (چون رنگین کردن بافته های اولیه) بوده باشد.
برخورد به خاک های معدنی "گچ و آهک" و همچنین گل اخرا قرمز که با آنها دیوار کومه ها را می آلودند، و آنها را سفید یا قرمز می نمودند، شاید که شروع رنگ آمیزی ای بوده باشد که دیرتر زمینه ی وسیعی یافته است.
چند زمان طول کشیده تا توفیقی در این راه حاصل شده معلوم نیست زیرا برخورد تصادفی به ماده ی رنگین گیاهی یا معدنی و دانستن اینکه عصاره ی گیاه "اوسکوتی" زرد لیمویی خوشرنگ به دست می دهد یا از برگ درخت "کول" رنگ مشکی روشن و از پوست تنه ی درخت گردو، رنگ مشکلی خوشرنگ به دست می آید، یا گیاهانی که بر سر خود قرمز دانه دارند و رنگ قرمز آنها در مجاورت هوا و آفتاب تیره می شود، و یا برخورد به سنگ منگنز و دریافت خاصیت رنگین آن که مخلوطش با آب و رسیدن گرما به آن، رنگ تیره ای به دست می دهد، قاعدتاً با دنیای آنروز وقت زیادی برای تجربه اندوختن لازم داشته است.
در فلات ایران، همه ی ظروف سفالین مکشوفه از نقاط باستانی (که دارای نقوش تیره هستند) با کمک سنگ منگنز منقش و مزین شده اند.
نقش بندی بر روی ظروف سفالین هنوز در بلوچستان معمول است و کوزه گران روستای "کلپورکان" از همین سنگ منگنز استفاده می کنند. تماس دائم با طبیعت اطراف و مدافعه بر روی مواد و امکاناتی که در حوالی محل سکنای جماعات بدوی وجود داشته، آدمی را برای توجه به خاصیت مواد، کنجکاو می کرده است.
برخورد آنان به براده های فلزات (که احیاناً در دسترس آنان بوده) چون مس، قلع و سرب، یا "کوبالت" (سنگ لاجورد) و سنگ چخماق و گوگرد، و اندیشمندی در اینکه براده ها را می توان با سنگ به صورت نرمی سائید و آنها را خمیر مایه کرده بکار برد، شاید برداشتهایی اولیه برای تهیه رنگ های لعابی باشد که در هزاره ی سوم پیش از میلاد در ایران زمین به ثمر رسیده است.
زنگار مس، رنگ سبز فیروزه ای میداده، سنگ چخماق و سرب، رنگی در زمینه ی زرد ایجاد می کرده، سرب و منگنز و سنگ چخماق، رنگی قهوه ای ساخته است. این گیاه "اوشنان" که گیاه سرزمین های شوره زار و کویری است و به "زاج سیاه" یا سود معروف است از چه زمانی در کار لعاب سازی برای ظروف سفالی بکار گرفته شده است، معلوم نیست.
ظروف لعابی رنگین
در شروع به لعابکاری، و در مراحل ابتدائی گرچه قشری از لعاب روی سفال ها را می پوشانده است ولی بدیهی است که آشنایی به مراتب کم رنگی و پر رنگی رنگ های لعابی یا نتیجه ی ترکیب آنها (به کمک رنگ های معدنی) به تدریج و در طی زمانه ها دست داده است و بعلاوه، توجه به میزان حرارت لازم، خود عملی است که در گذشته معیاری نداشت و لعاب کاری روی تجزیه ی شخصی به آن توجه یافته و چه بسا که حرارت اندکی بیش از حد لزوم، سبب پر رنگ شدن، یا حرارت کمتری باعث خامی رنگ می شده است. بنابراین، رنگ های لعابی در آن زمان برحسب میزان تابش آتشی که اغلب، اختیار آن از عهده خارج می شد به دست می آمد و فقط توجه و مهارت لعابکار می توانست تا حدی از روی پیش بینی های به دست آمده از تجربه، رنگ های لعابی نزدیک به دلخوه را باعث شود.
بنابراین، می توان دریافت چه بسا که با در نظر داشتن نسبت اختلاط رنگ ها، بر اثر غفلت از میزان تابش آتش و توجه نداشتن به افزایش و یا کاهش هیمه های کوره، نتیجه ی کار، رضایت بخش نمی شده و چه بسا که بر حسب تصادف، رنگ های لعابی از کار، خوب در می آمده است.
علاوه بر پاره سفال هایی که در کشور ما یافت شده است می توان به پاره سفال های یافت شده در چین که توسط کوره ی Qionglai پخت شده اند اشاره کرد. (3)
مطالعه لعاب مات فاز جدای چین باستان از کوره Qionglai
1. کوره Q که یک کوره محلی مشهور در منطقه Q در راستای سیچوان (جنوب غرب چین) می باشد دارای سبک منحصر به فرد ملی و ویژگی های خاص محلی است. این کوره در زمان سلسله جنوب (420-589 A.D) بنا شد و در سلسله تانگ (618-907 A.D) رونق یافت ، در اواسط و اواخر سلسله سانگ جنوبی (1127-1279A.D) [1-2] تنزل یافت. مجموعه های این کوره شامل سایت کوره وایااشان، سایت کوره جیانیرشان ، سایت کوره رایاکان وسایت شیفانگتانگ میباشد که کوره شیفانگتانگ بزرگترین کوره است که ویژگیهای خاص سلسله تانگ ‍]2] را دارد. محصولات اصلی کوره Q شامل اشیاء تزئینی و ظروف سفالی خانگی می باشد که از میان آنها نوعی ظروف سفالی لعابی سبز مات وجود دارد که مات و کمی براق هستند شش مورد از خرده سفال های ما سبز رنگ (Q1-Q6) از سایت یا محل کور ه شیفانگتانگ در بخش مربوط به سلسله تانگ کشف شدند و بعنوان نمونه های آزمایشی انتخاب شدند تا ارتباط درونی میان ترکیبات، ساختارهای ریز و کوچک (میکرواستراکچر) تکنیک آتش سوزی و ویژگی های ظاهری لعاب آنها مورد بررسی و تحقیق بیشتر قرار گیرد.
2. آزمایش : ریز ساختارهای لعاب با استفاده از میکروسکوپ الکترون مورد بررسی قرار گرفتند (ژاپن JSM-6700F) نمونه های FESEM با حکاکی برشهای عرضی لعاب ها در HF % wt 1 در دمای اتاق بدست آمدند. ترکیبات شیمیایی بدنه ها و لعاب ها توسط فلورانس اشعه Xانرژی – پراکنشی (امریکا DX-95) مورد بررسی قرار گرفتند . ترکیبات فاز توسط میکروسکوپ الکترونی مجهز به FDS و SAD مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند (ژاپن؛ 100 JEM-2) نمونه های پودری TEM با خراشیدن سطح لعاب با یک برنده شیشه ای بدست آمدند . انکسار اشعه X (ژاپن، D/max 2550 V ) با استفاده از پرتو Cu-Ka برای شناسایی فازهای کریستالین لعاب بکار گرفته شد. ویژگی های فیزیکی اجسام (جذب آب ، نفوذپذیری و چگالی توده) طبق اصول آرکیمد اندازه گیری شدند. تست های مربوط به اشتعال مجدد در یک کوره تیوب شیبدار بدست آمدند.
3. نتایج و بحث
1-3 ترکیبات شیمیایی و ویژگی های پاره سفال ها . همانطور که در جدول 1 پیداست لعاب ها منتسب به لعاب های سیلیکات – اکسید منیزیم – کلسیا هستند که حجم اکسید منیزیم و کلسیای آنها بطور غیرمعمولی بالاست .

ترکیبات لعاب را می توان در یک فرمول به شرح زیر یادداشت کرد.

در حالیکه ترکیبات جسم دارای تجمعات بالای سیلیکا و تجمعات اندک آلومینا می باشد و ناخالصی اکسید آهن و تیتانیا دارد، فرمول آن به شرح زیر است:

تنوع رنگ بدنه و رنگ لعاب به شرایط افت و غیر اشتعال (مثلاً دمای اشتعال، زمان و اتمسفر موجود در کوره های اژدهایی با چوب بعنوان سوخت )مرتبط می شود. بطور کلی برای یون های آهن Labile یک تعادل کاهش – اکسیداسیون وجود دارد که توسط موقعیت ذوب لعاب و اتمسفر یا جو کوره تعیین شده است.
2-3- ویژگی های فیزیکی اجسام : این اجسام یا بدنه ها کاملاً نفوذپذیر هستند، ذرات کوراتز سفید در آنها بدام افتاده و سطوح شکستگی آن زبر است و سفال های سنگی کدر مانند نمایانگر اشتعال با مقادیر مختلف می باشد. جذب آب ، نفوذپذیری و چگالی توده آنها در جدول 2 آمده است.
3-3- زیر ساختار لعاب ها و دلیل جدایی فاز یا مرحله مایع – مایع: الگوی XRD ی لعاب Q6 (شکل 1) بیانگر حضور کریستال کوارتز حل نشده (به میزان اندک در لعاب می باشد و بخش اعظم لعاب یک فاز ناریخت یا غیرمتبلور است . FESEM, TEM

شکل 1
هر دو (شکل 3 و 1) بیانگر آنند که لعاب ها از یک ساختار مرحله جدای قطره ای بسیار ریز متفرق می باشند که در آن قطر معادل قطرات بین 0.1-0.4mm می باشد در ساختار غیرآمیختنی مایع – مایع قطرات مجزا از SiO2 غنی هستند و سرچشمه یا ماتریکس آن از Ca,Mg, P, Ti, Fe غنی می باشد (شکل 3) نمودارهای SAD این قطرات و ماتریکس ها بیانگر رنگ ها متفرق منتسب با مرحله های ناریخت یا نامتبلور می باشند (شکل 3) بر اساس ایده های کریستالو شیمی غیر آمیختنی مایع – مایع از رقابت میان کاتیون هایی سرچشمه می گیرد که سعی دارند یکدیگر را احاطه کنند بطوریکه کمترین ساختار اکسیژه انرژی وجود داشته باشد / منوط به محدودیت های مربوط به تمایل سیلیکا برای شبکه سازی) هر چقدر تفاوت نیروی یون میان یون سیلیکون با یک یون اکسیژن و یون متعادل کننده با یک یون اکسیژن بیشتر باشد، تمایل برای عدم آمیزش بیشتر می شود.

شکل 2
سیستم SiO2-CaO شامل یک فضای ثابت غیر آمیختنی میان مایع ها می باشد که در دمای 1700 درجه دارای حدود 70, 97 mol./SiO2 می باشد. اضافه کردن Al2O3 برای جداسازی مرحله مایع مایع دمای عدم آمیزش و مخلوط را کاهش می دهد، چرا که بخش مربوطه به عدم آمیزش به زمینه ternay گسترش می یابد. [3]

شکل 3
که می تواند اهمیت قابل توجهی داشته باشد. بنابراین جداسازی فاز یا مرحله در لعاب های این کار، ابتدا باید با تمایل قوی برای عدم آمیزش میان SiO2, RO (CaO-MgO) مورد بررسی قرار گیرد. با در نظر گرفتن پولاریزش یا دوگانگی اتم های اکسیژن غیرمتصل در مقایسه با اتم های متصل تغییر دهنده های دیگری چون یون های آهن و تیتانیوم و فسفری موجود در فاز، از اکسیدهای CaO, MgO با مقادیر قابل توجهی اتم های اکسیژن غیرمتصل غنی هستند که در نتیجه جداسازی فاز یا مرحله ارضاء می شود . Al2O3 بعنوان عامل متجانس کننده در چنین سیستم هایی (که خاصیت قلیایی کمی دارند) عمل می کند که می تواند دمای عدم آمیزش را به کمتر از دمای مایع کاهش دهد و در نتیجه از ایجاد ساختار ریز فاز جدایی که در معرض تخریب مشخصه های لعاب قرار دارد ، جلوگیری کند. پس از ملحق کردن R2O به K2O و RO به CaO و نادیده گرفتن مقادیر اندک Fe2O3, TiO2, P2O5 ترکیبات لعاب با سیستم کواتر ناری K2O-CaO-Al2O3-SiO2 (که دارای میزان جداسازی قابل توجهی ست [3] و در آن جداسازی فاز مایع – مایع با اضافه کردن آلومینا و قلیا به حداکثر می رسد) مرتبط می باشد . همانطور که در شکل 4 پیداست ، شش ترکیب لعاب به سمت چپ مرز عدم آمیزش 1200 درجه سانتیگراد کاملاً نزدیک هستند. بخش عدم آمیزش مایع – مایع باید در کمتر از 1200 درجه گسترش یابد. بنابراین ما می توانیم اینطور نتیجه گیری کنید که لعاب ها برای ساختار فاز جدا ویژگی ترمودینامیک به بار می آورند. ترکیب شیمیایی و تاریخ گرمایی هر دو فاکتورهای کلیدی شکل گیری جداسازی فاز درچرخه cooling می باشند. کوره اژدهای هیل کلایمینگ دراز (که به کرات مورد استفاده قرار می گیرد در جنوب چین) نیازهای میزان خنک کنندگی اندک که برای جداسازی فاز ضروری ست را ارضاء می کند.

شکل 4
4-3- تعیین دمای عدم آمیزش : دمای عدم آمیزش معمولا دمایی است که در ان نمونه های شیشه ای در عملیات آبدیده کردن شفاف و نازک هستند و کمتر از این دما آنها کدر هستید و یا هاله ای از رنگ آبی یا شیمی را پیدا می کنند. آزمایش های مربوط به اشتعال مجدد یا refiring با بردین دو تکه از هر دو پاره سفال به انجام رسیدند. دو مجموعه از این نمونه ها (شش قطعه در هر مجموعه یا گروه) که بصورت Q21-Q26-Q11-Q16 شماره گذاری شدند در دمای 1250 درجه به مدت 2.5h پالایش شدند. سپس Q11-Q16 از کوره خارج شده درون آب سرد قرار گرفتند تا سریع سرد شوند. Q21-Q26 در کوره پوشانده شده باقی ماندند. تا در میدان /min5 تا 800 درجه سرد شوند. نمونه های Q1-Q16 واضح و شفاف هستند و بدرستی مشتعل شده اند که این حالت بیانگر آمیزش فازهایی است که ابتدا مجزا بوده اند . درحالیکه Q21-Q26 ظاهر کرد و شیمی مانند دارند، مفهوم آن است که جداسازی فاز و در نتیجه کدر شدن در فرآیند Cooling یا خنک کنندگی آرام اتفاق می افتد. پس از آن آزمایش دیگری در یک کوره تیوبی شیدار بر روی Q6 صورت گرفت تا دمای عدم آمیزش تعیین و بررسی شود . نمونه به رشته های با عرض 4mm بریده و تقسیم شد سپس این استریپ ها یا رشته ها در یک قایق سرامیکی به شکلی قرار گرفتند که سرامیکی به دم دیگری وصل بود. سپس قایق در کوره با دمای وارد شد. پس از 2h قایق از کوره خارج شدتا به سرعت سرد شود تبدیل نواره ها از حالت شفاف به حالت نیمه شفاف به میزان دمای عدم آمیزش بستگی دارد که در این آزمایش می باشد (شکل 4)
در نتیجه با اینطور پیش بینی می کنیم که جداسازی فاز مایع – مایع طی فرآیند خنک کنندگی یا cooling اتفاق می افتد .
5-3 دلیل کدرشدگی: برای ماکزیمم نیروی متصرف سازی ، ذرات فاز – دوم باید یک ضریب شکست داشته باشند که جدا از ضریب شکست شیشه ماتریکس باشد آنها باید سایز کوچک (ذره ای) داشته باشند و باید به اندازه طول موج نور قابل مشاهده (0.39-0.77) باشد و میزان شکست ذرات موجود باید بالا [4] باشد. لعاب های این فعالیت باید متشکل از قطرات میکروفن متفرق جدا ا ماتریکس ها باشند و باید بعنوان پراکنده کننده های نور عمل کنند. بعضی از قطرات بصورت توده ای با هم متصل هستند که انکسار نور را بهبود می بخشد . قطر ذرات بین 0.1-0.4 می باشد به طول موج نور قابل مشاهده نزدیک می باشد و پراکنش نور را موجب می شود و بنابارین موجب کدرشدگی وهاله ای از رنگ سبز یشمی ملایم می شود . بعلاوه برخی حباب ها که قطر آنها صدها میکرون است و باقیمانده اندک ذرات کوارتز نیز تا حدودی دلیل کدر بودن لعاب می باشند، اماعدم آمیزش فاز یامرحله مایع – مایع نقش کلیدی در ایجاد ظاهری هنری و دلربا دارد.
پیدایش لعاب های کدر فاز جد ا از محل کوره Q پس از پیدایش لعاب های فاز جدای سلسله تانگ از محل های کوره ووژوو چانگشا، مهمترین کشف موجود به شمار می رود. واضح است که در سلسله تانگ سفالگرهای موجود در مناطق مختلف چین قبلاً در اشتعال و حرارت دهی سفال های مات فاز جدا مهارت داشته اند اگر چه دلایل ذاتی آن زمان (بیش از هزار سال پیش) را درک نمی کردند . این تحقیق می تواند برای ایجاد گروه جدیدی از شیشه ها و سفال های مات؛ یک اساس نظری و فنی ایجاد کند.
نتیجه گیری
لعاب سبز مات سایت کوره Q یکی از آخرین لعاب های مات فاز جدای چین به شمار می رود. این لعاب ها، لعاب هایی با دمای بالا و کلیسا – اکسید منیزیم – سیلیکات می باشند ، آنها فاز جدا هستند و ساختار آنها بسیار ریز و قطره ای است . قطرات مجزا از SiO2 غنی هستند و ماتریکس یا سرچشمه آنها از اکسیدهای Fe-Ti-F-Mg-Ca غنی می باشد. کشف لعاب های فاز جدای سبز مات از محل کوره Q در سلسله تانک حاکی از آن است که تکنیک بکارگیری عدم آمیزش فاز مایع – مایع برای بدست آوردن یک محصول شیمی رنگ براق بخوبی بکار گرفته شده است و برای توسعه تولیدات سرامیکی در چین بسیار حائز اهمیت می باشد.
همزمان با حکومت مادها لعابکاری ظروف سفالی اصولاً در نقاطی که کوزه گری و سفالگری وجود داشت می بایست رونق می یافت. زیرا ظروف سفالی خود از لوازم اساسی زندگانی بوده است. وانگهی تا زمانی که ظروف فلزی به میان نیامده بود، لازم بود که برای بادوام کردن ظروف سفالی (که کارآمدتر باشند) اقدامی به عمل می آورند.
لعاب مایعی بود که با کشیدن آن روی ظروف سفالی، هم دوام آنها را زیاد می کرد و شکوهمندشان می نمود. مهمتر اینکه مایعات از داخل آنها (بعلت وجود لعاب) به بیرون نشت نمی کرد و در امکنه ی گرم و خشک هدر نمی رفت.
از اینرو باید انتظار داشت که در تمام نواحی فلات ایران (که سفالگری در آن نواحی از امور رایج بوده) لعابکاری سفال ها نیز به منظور کارآمدتر شدن معمول بوده باشد، و در حفاری نقاط باستانی قاعدتاً ظروف لعابدار به دست می آید و از اینروست که علاوه بر نقاطی چون "شوش" تپه ی "حسنلو" و "تل چغا" ی تخت جمشید از کردستان نیز سفال های لعابدار به دست آورده اند. رنگ خاص مورد استفاده در این لعاب ها صدفی است.
با توجه به آثار به جا مانده از هخامنشیان به آثاری باشکوهتر و پیشرفته تر بر می خوریم و این می نماید که لعابکاران ما به این فن وسعتی بخشیده و کوشیده اند تا مهارت بیشتری در این راه کسب کنند.
اگر به زمینه ی کاشی های بدست آمده در این دوران توجه کنیم به رنگ سبز ـ آبی فیروزه ای بر می خوریم پاره ای از آجرها رنگ فیروزه ای بسیار عالی دارند، و نشانه این است که مخلوط این لعاب برای به دست آوردن رنگ لازم، درست بوده و نیز حرارت لازم را دریافت داشته اند. پاره ای دیگر از آجرها، به سبزی گرائیده و شاید که بیشتر حرارت دیده، و نیز گویی در نسبت اختلاط رنگ، چنان که باید رعایت نشده در نتیجه تیره تر از رنگ فیروزه ای خوشرنگ درآمده است.
باید در نظر داشت که مایه ی رنگ آمیزی هر مردمی بستگی تام به ناحیه و امکاناتش در زمینه ی رنگ دارد.
در دوره ی اشکانیان که قطعاً دنباله ی کار هنرمندان دوره ی پیش گرفته می شده است، بیگانگان نوشته اند که لعابکاری هنرمندان ایران در دوره ی اشکانیان چنان عالی بوده است که سرمشق یونانیان بودند و در دوره ی "هلنیستیک" مردم یونان ظروف لعابی ایرانیان را تقلید می کرده، می ساخته اند.
در دوره ی اشکانیان، گویا رنگ آمیزی بطور کلی زمینه ی وسیعتری یافته بوده است. با گذشت زمان و تلاش هنرمندان لعاب و لعابکاری همچنان در تلاطم حوادث، جنگ ها و … به پیشرفت خود ادامه داد.
(4)تولیدات متعددی از سفال های لعابکاری شده متعلق به دوره ی اسلام از اسپانیای شرقی از نقطه نظر شیمیایی و ریزساختاری به وسیله ی دستگاههای WDS ، SEM/EDX و XRE آنالیز و مطالعه شده ا ند.
نمونه سفال های دوران اسلامی ساخته شده کارگاههای مورسیا در قرن دهم، زاراگوز قرن یازدهم، دِنیا قرن سیزدهم، گراندا قرن چهاردهم و کوردوبا قرن دهم نمایانگر تعداد وسیعی از تولیدات محلی قرون وسطی در اسپانیای شرقی هستند. این نمونه ها برای فراهم کردن سیر تکاملی روش های فنی و ترکیبی مورد مطالعه قرار گرفته اند.

بر اساس دانسته های آزمایشی بعضی از خصوصیات مشترک و هم چنین مقاومت می توانند بنا نهاده شوند.
همه ی لعابهای مات اسپانیایی دوره ی اسلام، لعابهای سربی حاوی pbo از 37 الی 56 درصد هستند که با اکسید قلع به میزان 4 تا 15 درصد مات شده اند. در همه ی موارد، آنها روی بدنه هایی که از قبل پخت بیسکویت شده به کار برده شده اند این بدنه ها از خاک رسی غنی از کلسیم که احتمالاً برای تولید کردن یک رنگ براق که از میان لعاب شفافیت کمتری دارد ساخته شده اند. میزان ضخامت از 100 تا 150 میکرون است و میزان ماتی با کریستال های (کوچکتر از میکرون) بدست می آید. تفاوتهای اصلی، اندازه و پخش چنین کریستال های کوچکی است که در محصولات قدیم تر اسلامی کوچکتر هستند (زاراگوزا و مورسیا) و در محصولات جدیدتر، بزرگتر.
همزمان با پیشرفت صنعت لعاب در ایران و در دوران مختلف این صنعت در مناطق دیگر دچار تحولاتی می شد در اینجا به تحلیل EDXRF از رنگدانه های آبی مورد استفاده در ظروف سفالی والانسی از قرن چهاردهم تا عصر مدرن می پردازیم.

تحلیل EDXRF ازرنگدانه های آبی مورد استفاده در ظروف سفالی والانسی از قرن چهاردهم تا عصر مردن (4)
وقتی اکسید کبالت یک عامل سفالی مهم در شبه جزیره ایبر باشد قبلاً در خاورمیانه هزاران سال شناخته شده بود و مورد استفاده قرا رمی گرفت [2و1] محصولات سفالی قرن سیزدهم ، از منطقه جنوب شرقی ، اولین شواهد کاربرد کانه های کبالت (مثلاً رنگدانه های آبی برای ظروف سفالی در شبه جزیره ایبریا) به شمار می روند. بین اواخر قرن سیزدهم و اوایل قرن چهاردهم کاربرد کبالت در سفالگری های مودجار پادشاهی مسیح پاتزنا و مانیس در پادشاهی والینا گسترش یافت [4و3] . از تمام محصولات سفالی والنسی قرون وسطایی، محصولاتی که دکوراسیون آبی رنگ داشتند علی رغم تعداد زیادشان کمترین تحقیق در مورد آنها به عمل رسیده است . کارگاههای ظروف سفالی والانسی مانیس و پاترنا نمونه های متعددی را بوجود آورند که با رنگ آبی تزئین شده بودند و کاربردهای آنها گسترش یافت و تولید و بکارگیری آنها از سالهای میانی تا عصر مدرن گسترش یافت.
تحلیل این موارد بسیار با ارزش بکارگیری تکنیک های تحلیل را نیاز دارد که بواسطه آن تکنیک ها بدون آنکه نمونه تخریب شود یا درآن مداخله ای صورت بگیرد مورد بررسی قرار گیرد و از آن اطلاعاتی بدست آید. پاسخ به سوالات مربوط به نوع ومبدا کانه های کبالت مورد استفاده در این ظروف سفالی با مطالعه سیستماتیک و گسترده رنگدانه های آبی مورد استفاده توسط سفالگرهای والانسی بدست می آید. بنابراین اگرچه اندازه گیری های مربوطه برای رنگدانه های آبی کبالت در اروپا و ظروف سفالی مشرق زمین صورت گرفته است (با استفاده ا ز متودهای تحلیلی متعدد [5-9] ما تنها بروی مباحث مربوط به مطالعات ظروف سفالی والانسی که از متود فلورانس اشعه x پراکنشی انرژی یا EDXRF تاکید داریم . این مقاله نتایج اولیه تحقیق گسترده ای که توسط واحد باستانی موسسه علوم مواد دانشگاه والنسیا (UA-ICMUV) و موزه ملی ظروف سفالی و هنرهای تزئینی با شکوه گوانزالز مارلتی (MNC) صورت گرفته را ارائه می دهد تا با استفاده از تحلیل و طیف سنجی EDXRF تاریخ کاربرد رنگدانه های آبی کبالت در ظروف سفالی والنسیای را مورد بررسی و بحث قرار دهد.
2- مواد و متودها : یک طیف سنج قابل حمل EDXRF با یک تیوب اشعه x palladium و یک موج یاب PIN – SI خنک شده پلیتر ضخیم 500 با یک تجزیه انرژی 170 eV (FEHM در 5.9 kev) و یک پنجره ورودی بریلیمی 5/12 مورد استفاده قرار گرفت. برای اندازه گیری ها یک پرتو اشعه x با قدرت 35kv و جریان تیوب 100 با یک استوانه آلومینیومی با سوراخ اصلی 2 میلی متری مورد استفاده قرار گرفتند . تیوپ و موج یاب (دیتکتور) با هندسه 45 درجه مستقر شدند و سطح نمونه سفالی عمود بر پرتوگر اشعه x با فاصله 2 سانتی متری نمونه – موج یاب قرار گرفت . یک بورد بافر چند کانالی پاکت AMPTEX MCA استفاده شد تا جمع آوری اطلاعات در مدت زمان 300s را کنترل کند.
نتایج و مباحث مربوطه: شکل زیر، جدول ها و پراکندگی کرونولوژیکی بخش های مربوط به خطوط برای Mn-Fe-Co-Ni-Cu-Zn و خط را نشان می دهد (چرا که با خط از سفال در تعامل است.) کبالت و آهن در تمام نمونه های رنگدانه های مورد بررسی قرار گرفته، یافت شدند. حضور نیکل از قرن پانزدهم و حضور آرسینک در رنگدانه ها از قرن شانزدهم شناسایی شد. مس ورودی در نمونه های قبل از قرن شانزدهم یافت شدند. منگنز در رنگدانه آبی برخی از نمونه های سفالی قرن چهاردهم تا نوزدهم کشف و شناسایی شد.

تفسیر کیفیتی این اطلاعات که در شکل زیر نمایش داده شده به ما این امکان را می دهد که چهار گروه رنگدانه که کبالت را با ترکیبات مختلف عناصر دیگر ترکیب می دهد، را بشناسیم. گروه A : پیوند Fe-Co-Zn.
که در 16 نمونه سفالی از قرون چهاردهم و پانزدهم شناسایی شد. آنها دارای طیف خاصی هستند که مانند طیف موجود در شکل 1 (گروه A) می باشد، و در آن Zn عاملی است که گروه را شناسایی می کند. در نتیجه می توان گفت کانه های کبالت با مخلوط روی استخراج شدند [6].
گروه B : پیوندهای (نمونه های 4) Mn-Fe-Co-Zn ، (نمونه های 3) Mn-Fe-Co-Ni-Cu ، (نمونه های 6) Mn-Fe-Co-Ni ، (نمونه های 3) Mn-Fe-Co . تاریخ این گروه شانزده نمونه ای به قرن چهاردهم تا نوزدهم بر می گردد. منگنز عاملی است که این گروه را شناسایی می کند و رنگدانه ها دارای طیفی هستند که مشابه طیف موجود در شکل 1 (گروه B) می باشد و در آنجا ما می توانیم Mn-Fe-Co-Ni را بعنوان مشخصه های رنگدانه مشاهده نمائیم. در مرور چنین اطلاعاتی، می توانیم بگوئیم اسبولان (یک مخلوط ناخالص اکسیدهای هیدراته منگنز و کبالت) با مواد معدنی دیگر مانند Zn یا Cu یا Fe مخلوط شده و مورد استفاده قرار گرفته. اما این امکان هم وجود دارد که منگنز اضافه شده باشد تا یک سایه آبی پر رنگ یا بنفش مانند بدست آید یا از انکسار کبالت طی فرآیند گرمادهی یا اشتعال جلوگیری شود (منگنز بعنوان یک ضد گذار آور برای کبالت در سفال عمل می کند)، [13].
یک احتمال دیگر آن است که پیوندهای مذکور با Mn ممکن است با گروههای A,C,D هماهنگی داشته باشد چرا که عوامل این گروههای به ترتیب Ni,Ni-As و Zn می باشند.
گروه C : پیوندهای Fe-Co-Ni-Cu و Fe-Co-Ni عامل مشخصه ای این گروه Ni است.
پیوندهای Co-Ni-Cu در چهارده نمونه از قرن های چهاردهم و پانزدهم بدست آمده در حالیکه پیوندهای Co-Ni در یازده نمونه از قرن های پانزدهم تا بیستم یافت و شناسایی شد. طیف این گروه در شکل 1 (گروه C) آمده است که در آن می توانیم به این شاهد واضح و آشکار پی ببریم که Fe , Co , Ni عوامل مشخصه ای در رنگدانه هستند. طبق چنین اطلاعاتی، رنگدانه مورد استفاده در نمونه ها می تواند برگرفته شده از Zaffre با مواد معدنی چون erythrite و/ یا باشد. کانه های کبالت متصل به Ni اما فاقد As ، نیز ممکن است مورد استفاده قرار گرفته باشند، مثلاً که درصد کبالت و نیکل کمی دارد.
گروه D : پیوندهای Fe-Co-Ni-As . آرسینک عامل مشخصه ای این گروه شانزده نمونه ای است تاریخ این نمونه ها به قرن شانزدهم بر می گردد و طیف آنها در شکل 1 (گروه 1) آمده است. رنگدانه های گروه D می توانند همان سرچشمه های معدنی گروه C را داشته باشند اما فرآیند تولید آنها متفاوت است.
در این موارد، آرسنیک باقیمانده در رنگدانه توجیه پذیر است. اگر کانه های کبالت در دمایی کمتر از گروه C حرارت دیده باشند. امکان دیگر، پیوند این واقعیت با شانس وجود مواد خام است. با این وجود، این فرضیه ها به تحلیل و بررسی بیشتر نیاز دارند. به هر حال حضور آرسنیک در رنگدانه های کبالت قبل از قرن شانزدهم شناسایی نشده بود و می توان آنرا برای تاریخ ظروف سرامیک مورد استفاده قرار داد.
شکل زیر، پیشنهاد ما برای گروه بندی رنگدانه های کبالت در ظروف سفالی والانسی با تاریخ هر یک از این گروه ها را نشان می دهد. رنگدانه های 68 نمونه سفالی از کارگاههای سفالگری والانسی مانیسس – پاترنا در گروههای A-D آمده اند. این گروه بندی مشابه انواع مختلف کانه های کبالت شناسایی شده توسط مولفین دیگر در رنگدانه های سرامیکی و شیشه ای آبی ـ کبالت از قرون سیزدهم تا نوزدهم است [ 12-6-5].

با توجه به نمونه های خارجی، رنگدانه مورد استفاده در کاشی از ایران (قرن چهاردهم) با گروههای Co-Zn مطابقت دارد. دو نمونه کاتالونیا در گروه C (نمونه مربوط به قرن چهاردهم) و گروه 1 (نمونه مربوط به قرن هفدهم) قرار دارند. آلکورا (نمونه های مربوط به قرن هجدهم) بیانگر پیوند Co-Ni-As (گروه D) است.
طبقه بندی این نمونه ها با تاریخ و مبدا آن ها هماهنگ است.
هیچ مدرک موثقی در مورد تامین کانه کبالت از معادن اسپانیایی یا خارجی، برای کارگاههای سفالگری والنسیا وجود ندارد و این احتمال وجود دارد که سفالگری های والنسی در تولیداتشان از آن استفاده می کردند. فرضیه در مورد مبدا خارجی، معادن کبالت آلمان و خاورمیانه می باشد که به تاریخ باستان بر می گردد. در مورد فرضیه سرچشمه اسپانیایی، متاسفانه هیچ مرجعی در معدن کاری کانه کبالت در اسپانیا، قبل در قرن هجدهم وجود ندارد. بنابراین تنها فرضیه موجود، گروههای رنگدانه ها را با تولیدات محلی مرتبط می سازد، منابع معدنی کبالت مورد استفاده توسط مواد سفالی والنسی در حقیقت محل هایی بودند که توسط مطالعات موسسه معدن و ژئولوژیکی اسپانیا در چارچوب فعالیت های تحقیقاتی معادن در مورد کبالت اسپانیا ضبط شد. آیا این فرضیه باور کردنی ست؟ کانه های کبالت محلی مورد استفاده در آن صورت بدین شرح خواهند بود. [16-1]:
asbolane (پیوندهای Mn-Co) ، پیوندهای Co-Cu از چوار در استان کاستلون و نزدیک به کارگاههای سفالگری پاترنا و مانیسس – ارتریت از گوامار در استان گرانادا – پایرتیس با حجم Ni-Co ی کم از چودر در استان زاراگوزا – آرسینوها و سولفوآرسیندرهایی چون اسکادرودیت و کوبالتیت از گیستاین در استان هواسکا.
برخی از آنالیزهای نمونه که در این تحقیق صورت گرفت، از رنگدانه های آبی کبالت استفاده کردند که با ترکیبات معدنی آن محل ها بوجود آمدند و تولید شدند، با این وجود شواهد مستند و تحلیلی در مورد مبدا و تاریخ آنها وجود ندارد.
طیف سنج قابل حمل EDXRF یک تکنیک تحلیلی غیر مخرب است که بصورت موفقیت آمیز در تعیین ویژگی های رنگدانه های آبی کبالت مورد استفاده در دکوراسیون ظروف سرامیکی والنسی از قرن چهاردهم تا قرن بیستم مورد استفاده قرار گرفته است این تکنیک که در 73 نمونه سفالی MNC اعمال شد، برای ما این امکان را بوجود می آورد که رنگدانه های سفالی را به چهار گروه (با توجه به پیوند کبالت با موماد معدنی دیگر) طبقه بندی کنید. Zn که در قرن های چهاردهم و پانزدهم مورداستفاده قرار می گرفته، عامل اصلی رنگدانه در گروه A (گروه بندی Co-Zn) منظور شده است . عامل مشخصه ای گروه B ، Mn می باشد در این رابطه این مواد معدنی کبالت با حصور منگنز در کانه ، یا منگنز اضافه شده طی فرآیند تولید رنگدانه است که سایه آبی رنگ را موجب می شود یا از حل شدن کبالت در پوشش سفالی جلوگیری می کند. گروههای ‍C,D با حضور پیوندهای Co-Ni, Co-Ni-As مشخص می شوند (به ترتیب) حضور آرسنیک در رنگدانه های آبی در نمونه های ما از قرن شانزده مشاهده می شود که با دیگر فعالیت های مربوط به ظروف سفالی اروپایی با دکوراسیون آبی در یک راستا می باشد. [14-8-6]
این حقیقت می تواند به تغییر در مواد معدنی مورد استفاده برای تولید رنگدانه / یادر فرآیند تولید در اوایل قرن شانزدهم اشاره داشته باشد.
برای ایجاد یک ارتباط درونی میان مبدا یا خاستگاه رنگدانه های آنالیز شده و معاون کبالت اسپانیایی یا خارجی باید مطالعات جدید و گسترده تری را به انجام رساند.

مهمترین مواد خام تشکیل دهنده لعاب و اثر اکسیدهای دیگر بر روی آن
1. اکسید سرب (pbo)
اکسید سرب از گروه اکسیدهای قلیایی است و در صنعت لعاب به مقدار زیادی مورد مصرف دارد. نقطه ی ذوب اکسید سرب 880 درجه ی سانتی گراد است. همچنین اکسید فوق در مخلوط های سیلیکاتی یک خاصیت تقلیل دهنده ی نقطه ی ذوب و در نتیجه خاصیت روان کنندگی دارد.
شیشه ها و لعابهایی که از این اکسید تشکیل شده اند، قابلیت حلالیت خوبی برای اکسیدهای رنگ کننده داشته و همچنین اجزاء مواد تشکیل دهنده ی بدنه را می تواند در خود براحتی حل نماید.
اکسید سرب عمل ذوب شدن را تسریع و همچنین موجب ازدیاد شفافیت و درخشندگی لعاب می شود. مخلوطی از اکسید سرب و مقدار کمی از مواد شبکه ساز می توان یک لعاب تهیه کرد.
اغلب ترکیبات سرب سمی بوده و سعی می شود حتی الامکان کمتر از اکسید سرب (pbo) ، سرنج (pb304) و کربنات سرب (pbCo3) برای تولید بعضی لعابها استفاده کرد. بیشتر از فریت این اکسید با مواد دیگر لعاب در صنعت مورد مصرف قرار می گیرد.
آزمایش های متعددی در جهت حلالیت سرب انجام گرفته و نتیجه ی حاصل آن است که با افزایش مقدار Sio2 در لعاب، حلالیت سرب محتوی در لعاب در اسید تغییر می کند. برای مثال در زیر، مقدار حلالیت سرب در اسید به درصد آورده شده است.
مقدار حلایت سرب
لعاب
10.4%
Pbo 1.5 Sio2 =
6.7%
Pbo 1.75 Sio2 =
7.0%
Pbo 2 Sio2 =
3.3%
Pbo 2.25 Sio2 =
3.0%
Pbo 2.5 Sio2 =
3.3%
Pbo 2.75 Sio2 =

با آزمایش های فوق مشاهده می شود که هیچگونه قاعده ی کلی نمی توان برای حلالیت سرب لعاب در اسید، با افزایش مقدار کوارتز، حاصل کرد و کمترین حلالیت سرب در اسید، سیلیکات با نسبت مدلی 1 به 1.5 است.
بعضی از محققین معتقدند که رنگ زرد، نامطلوب و ناخواسته سیلیکات از کمبود اکسید آهن در سرنج معمولی نبوده بلکه از اکسید سرب بیش از مقدار مورد لزوم حل شده در مذاب سیلیکات است. درجه ی زرد رنگی مناسب لعاب بستگی به غلظت تا تجمع مولکول های آزاد اکسید سرب دارد که به صورت مولکولار در شیشه محلول بوده، بدون اینکه با سایر مواد لعاب ترکیب شده باشد.
سیلیکات سرب با نسبت مدلی 1pbo 1Sio2 به رنگ زرد مشاهده می شود. ابتدا سیلیکات سرب با نسبت مدلی 1pbo 2.2Sio2 شیشه بی رنگ خواهد داد. بنابراین pbo را می توان با یک نسبت مدلی کاملاً مشخص با Sio2 یا B2O3 ترکیب کرد. همچنین ترکیب اکسید سرب اضافی موجود در سیلیکات ها با قلیایی ها، رنگ زرد را تا اندازه ای کاهش می دهد. به همین دلیل مناسب تر است مقداری مواد قلیایی دیگر به جای اکسید سرب در لعاب سیلیکاتی جانشین کرد. همچنین اکسید روی بر روی رنگ زرد سیلیکات سرب اثر گذاشته و آن را به شدت کاهش می دهد.
اکسید سرب مقداری کشسانی لعاب را افزایش داده و آن را کشسان و نرم می کند. در محیط پخت احیایی، اکسید سرب محتوی در لعاب، به مقدار کم احیا شده و آن را به فلز تبدیل می کند و یک قشر نازک خاکستری رنگ آزاد بر روی بدنه به جای می گذارد. اغلب مشاهده شده که لعاب سیاه رنگ می شود. علت آن مقدار گوگردی است که در حین پخت، با سرب لعاب ترکیب و آن را به سولفید سرب تبدیل می کند.
برای برطرف کردن چنین عیبی، باید اکسید سرب را به صورت سیلیکات مصرف و بدنه های لعابکاری شده در محیط پخت کاملاً اکسیدی پخته شوند. اکسید سرب، نقطه ی ذوب لعاب را به شدت کاهش داده و نسبت به مقدار موجود در لعاب آن را رقیقتر می کند.
2. اکسید سدیم و پتاسیم (Na2O , K2O)
در صنعت لعابسازی غیر از اکسید سرب، قلیایی های دیگری، مانند اکسید سدیم و پتاسیم اهمیت فوق العاده ای دارند. این اکسیدها همچنین روان کننده ی خوبی بوده و می توان آنها را مقدار زیادی جانشین اکسید سرب کرد، بویژه از لحاظ اقتصادی ارزش کمتری نسبت به اکسید سرب دارند. در صورتی که این اکسیدها اثرات نامطلوب دیگری در لعاب به وجود نیاورند می توان آنها را به مقدار نامحدود مورد استفاده قرار داد. خواص عمده و مزایای این دو اکسید فوق غیر سمی، ارزان و بی رنگ بودن آنهاست. از ضررهای این دو اکسید، ضریب انبساط حرارتی نسبتاً زیاد و تمایل به تبلور و همچنین تجزیه شدن آنها در آب است.
ضریب انبساط حرارتی زیاد این اکسیدها موجب پیدایش ترک های مویین در لعاب می شود. اکسید سدیم اثرات نامطلوب بیشتری نسبت به اکسید پتاسیم در صنعت لعاب سازی دارد. اکسیدهای قلیایی فوق مانند اکسید سرب، میل زیادی به حلالیت اکسیدهای رنگ کننده لعاب دارند. لعابهای قلیایی، گرانروی نسبتاً کمی دارند که همیشه برای لعاب سازی مطلوب نیست. این نوع لعابها با گرانروی کم، اگرچه نسبتاً آسان ذوب می شوند ولی امکان شره کردن از روی سطوح شیبدار بدنه های سرامیکی را دارند و در کنار بدنه جمع، و یک قشر ضخیمتری تولید می کنند. لعابهای غنی از مواد قلیایی دارای دامنه ی ذوب کمترند؛ یعنی اختلاف و فاصله ی دمای خمیری شدن آنها تا ذوب کامل بسیار کم است.
گرانروی لعابهای قلیایی همانطور که قبلاً بیان شد تا اندازه ای کم بوده و می توان آن را با افزودن موادی مانند و Zno و Bao یا بعضی از اکسیدهای رنگ کننده مانند و را تا اندازه ای افزایش داد.
3. اکسید لیتیم
لیتیم نسبت به سایر مبدل شبکه ها کوچکترین کاتیون را داشته و در نتیجه کمترین گرانروی را به دست می آورد. اکسید لیتیم به گروه قلیایی های لعاب متعلق بوده و همان خواص را دارد. ضریب انبساط لعابهای لیتیم دار کمتر از لعابهای محتوی و است.
همچنین درخشندگی لعابهای لیتیمی با افزایش مقدار آن نسبت به لعابهای بدون این ترکیبات بیشتر است.
کانیهای طبیعی این عنصر عبارت اند از:
لپید و لیت – پتالیت – اسپدومن و…
اکسید لیتیم، در لعاب گرانروی آن را به شدت کاهش می دهد. در لعابهایی که مقدار اکسید لیتیم آن زیاد و لعاب شفاف است توصیه می شود از این لعاب به روی بدنه های قرمز پخت، لعاب کاری نشود، زیرا رنگ قرمز بدنه به علت وجود لیتیم به رنگ قهوه ای خاکستری تغییر می کند.
با اضافه کردن اکسید لیتیم به لعاب، در دماهای پایین امکان تولید لعابهای فاقد ترک مویین وجود دارد.
با اضافه کردن مقداری به لعابهای قلیایی محتوی یا می توان بهترین لعابهای ترکی را تولید کرد بدون اینکه خطر جدایش یا به وجود آمدن حفره های نیش سوزنی باشد.

4. اکسید کلسیم (Cao)
این اکسید به عنوان یک اصلاح کننده کاربرد دارد با افزودن این اکسید به یک لعاب سیلیکات قلیایی حساسیت دمایی لعاب کاهش پیدا می کند. اکسید کلسیم به عنوان یک فلکس دما بالا مورد استفاده قرار می گیرد و اضافه کردن این اکسید باعث بهبود چسبندگی لعاب به بدنه می شود.
در لعابهایی که در دماهای بالا پخت می شوند این اکسید نقش فلاکس را بازی می کند و باعث کاهش ویسکوزیته می شود. افزودن بیش از اندازه ای این اکسید به ترکیب لعاب (بیش از 5-10%) سبب ایجاد کریستال های حاوی Cao از قبیل آنورتیت و و لاستونیت در ترکیب لعاب شده و نهایتاً منجر به مات شدن لعاب می گردد. یک گروه از لعاب های مات به لعاب های مات کلسیمی معروف هستند.
5. اکسید استرانسیوم (Sro)
این ماده اغلب به صورت کربنات استراسینوم که پودر سفید رنگی است به لعاب اضافه می شود. کربنات استراسنیوم در آب به سختی حل می شود، بنابراین می توان آن را به راحتی به صورت خام (فریت نشده) به مواد لعاب اضافه کرد. اضافه کردن این ماده به مقدار کم اثر ذوب کنندگی را بهتر کرده و با افزایش بیشتر این اکسید در لعاب و با دمایی بیش از 1100 درجه ی سانتی گراد روان کننده ی خوبی است. مقدار کمی از کربنات استرانسیوم در دمای 1100 درجه ی سیلسیوس در مواد لعاب قادر است از تولید حفره های نیش سوزنی و حالت پوسته تخم مرغی شدن جلوگیری به عمل آورد ولی امکان تشکیل توک در این نوع لعابها وجود دارد.
لعابهایی که مقدار Sro آن نسبتاً زیاد است رنگ بهتری نسبت به لعابهای سربی دارند. با اضافه کردن مقداری می توان پوشش براتی به وجود آمده در بعضی از لعابها را نابود کرد.
6. اکسید باریم (Bao)
نقش اکسید باریم در ساختار لعاب همانند سایر ترکیبات قلیایی خاکی است با این تفاوت که این اکسید به دلیل قابلیت ذوب بالاتر و ضریب شکست نوری بیشتری می تواند سبب درخشندگی چشمگیری شود.
به همین خاطر بهترین جایگزین برای اکسید سرب تا این تاریخ می باشد به طوری که تولید کننده ی لعابهای غیر سربی حتماً در آنالیز لعاب خود اکسید باریم را خواهند داشت. اما اضافه کردن بیش از حد این اکسید می تواند نتایج معکوس را به بار آورده و سبب تولید لعاب مات می شود.
خانوداه ی دیگر از لعابهای مات لعابهای باریمی می باشد.
7. اکسید آلومینیوم
نقش اصلی آلومینا در لعابها بیشتر نقش شبکه سازی آنهاست و هدف از اعمال نمودن این اکسید در ساختمان لعاب دستیابی به برخی ویژگی های خاص می باشد. افزودن این اکسید به ترکیب لعاب سبب ویژگی های زیر می شود.
1. افزایش ویسکوزیته ی مذاب و کاهش تمایل به کریستالیزاسیون
2. افزایش استحکام خمشی
3. کاهش ضریب انبساط حرارتی لعاب
4. افزایش مقاومت به اسیدها
5. بهبود اپاسیته با افزایش درصد
6. افزایش دمای پخت لعاب
8 . اکسید قلع
این ماده به عنوان بهترین اپک کننده در مقادیر پایین وزنی می باشد. اما به دلیل قیمت بالای آن کمتر مورد مصرف قرار می گیرد.
لعاب پوششی غیر شفاف را هنگامی می توان به وجود آورد که مواد سخت محلول و بسیار نرم (پودر) شده را به طور کاملاً یکنواخت با لعاب مخلوط کرد. در موقع ذوب شدن، این مواد همچنان به صورت نامحلول در لعاب باقی می ماند که بعداً بر اثر برخورد نور به این ذرات نور را شکسته و لعاب غیر شفاف ظاهر می شود که حالت تیره گی (کدر کنندگی) خود را در حین پخت یا بعد از انجماد نشان می دهد.
اکسید قلع خاصیت الاستیک لعاب را افزوده و مانع از تولید ترک های مویین می شود. هنگامی از این اکسید می توان لعاب سفید تولید کرد که مقدار 9 الی 12 درصد از آن را به لعاب شفاف اضافه کنند. لعاب مات موقعی تولید می شود که 5% از این اکسید و 5% از اکسید تیتان به لعاب شفاف اضافه شود.
این اکسید خواص ضربه ای و همچنین مقاومت شیمیایی را زیادتر می کند.
9. اکسید تیتان
مقاومت شیمیایی و مقاومت در برابر ترک خوردن را بهبود
می بخشد. بهبود مقاومت در برابر ترک خوردن در مقادیر کم این اکسید "%0.5" کاملاً واضح است. اکسید تیتانیوم باعث رنگی شدن لعاب می گردد به طوری که مصرف 2% آن رنگ لعاب را شیری واگر تا 7% مصرف شود رنگ لعاب به زردی می گراید اضافه کردن بیش از حد اکسید سطح لعاب را زبر و خشن می کند و ظاهری مات به آن می دهد. نیتانیوم در شرایط زیر می تواند به اپاسیته کمک کند:
1. اکسید بور در ترکیب نباشد.
2. ترکیب غنی از باشد.
3. اکسید تیتانیوم در داخل آسیاب اضافه شود.
مخلوط کردن مقدار زیادی اکسید روی (30-25 درصد) و 14-10 درصد اکسید تیتان به لعابهای سربی، لعابهای انقباضی (پوست ماری شکل) به وجود می آید که با اضافه کردن مقداری اکسیدهای رنگ کننده می توان آنها را به صورت سطوح زیبایی ظاهر کرد.
10 . اکسید زیرکن
این اکسید نیز مانند بقیه ی اکسیدهای گروه میانی به عنوان شبکه ساز مشروط عمل کرده و خود به تنهایی قادر به ساختن شیشه نیست. نقطه ی ذوب اکسید زیرکن 2690 درجه ی سانتی گراد است و در نتیجه نقطه ی ذوب لعاب را بالا خواهد برد.
اکسید زیرکن از اکسیدهای مهمی است که می توان آن را جانشین اکسید قلع در لعاب کرده و حالت پوششی به آن داد. این اکسید به ندرت در طبیعت به طور خالص یافت می شود و اغلب به صورت در استرالیا به وجود آمده و یافت می شود.
اضافه کردن اکسید زیرکن به لعاب مقاومت شیمیایی داده؛ یعنی آن را در مقابل قلیایی ها و همچنین اسیدها پایدار می کند. اگر اکسید زیرکن را در آسیاب در حین پودر کردن به مواد لعاب اضافه کنند مقاومت در مقابل اسید آن لعاب افزایش می یابد، ولی اگر این اکسید را با همین مواد تواماً فریت نمایند پایداری این لعاب کاسته و ضعیف خواهد شد.
اکسید زیرکن اثر کدر کنندگی خوبی دارد ولی به سختی ذوب شده و عیب پوسته تخمرغی شدن را ایجاد خواهد کرد که با فریت کردن آن نقص نامطلوب فوق تا اندازه ای برطرف می شود. افزودن مقدار بسیار کمی از ترکیبات فلدرین یا مقدار 0.5 الی 1.5 درصد اکسید لیتیم یا به این لعاب اثرات مطلوبی خواهد گذاشت. افزایش مقداری اکسید آلومینیوم به لعابهای سفید اکسید زیرکن دار، حفره های نیش سوزنی شکل را پس از پخت لعاب بر روی بدنه کاهش می دهد.
اضافه کردن اکسید سدیم یا اکسید قلع به لعاب، کدرکنندگی آن را به شدت افزایش می دهد. این اکسید مقاومت لعاب در مقابل تولید ترک های مویین را زیاد کرده و ضریب انبساط حرارتی را نیز کاهش می دهد.
11. اکسید روی (Zno)
اکسید روی در لعاب اثر شبکه سازی و همچنین مبدل شبکه دارد یعنی با تولید شیشه ی نموده و یا همچنین تشکیل بلور می دهد.
هنگامی که این اکسید به عنوان شیشه ساز در شبکه موثر است استحکام و مقاومت شیمیایی و پایداری در مقابل تغییرات جوی را افزایش می دهد و با اضافه کردن بیشتر از این اکسید به لعاب تبدیل به مبدل شبکه می شود. اکسید روی گرانروی مذاب را به مقدار کم کاهش می دهد.
این اکسید به شکل های مختلفی در بازار عرضه می شود. اکسید روی خاکستری رنگ دارای 6% اکسید سرب و 0.4% است و تا اندازه ای هم ارزان قیمت می باشد و نمی توان آن را در هر نوع لعابی به کار برد.
اکسید روی به مقدار بسیار کم (0.05 الی 0.2 مول) براقیت لعاب را افزایش داده و مقدار بیشتر از آن، یعنی بالای 0.3 مول، به لعاب حالت ماتی بخشیده و نقطه ی ذوب مذاب را بالا می برد. این اکسید مقدار زیادش در لعاب با دمای بیش از 1100 درجه ی سانتیگراد اثر روان کنندگی دارد ولی همانطور که قبلاً بیان گردید لعاب را مات می کند. اگر مقدار اکسید روی را نیز بیشتر افزایش دهند پس از انجماد لعاب مجدداً متبلور می شود.
اکسید روی خواص کشسانی لعاب را افزایش داده و دارای ضریب انبساط حرارتی کمی است. از این اکسید غالباً به عنوان ماده ی مات کننده در لعاب استفاده می شود. اگر در یک لعاب مات محتوی روی، به ویژه مضافاً اکسید روی را افزایش دهند سطح لعاب بر روی بدنه حالت پوسته ماری (لعاب انقباضی) به وجود می آید.
12 . اکسید منیزیم (Mgo)
اکسید منیزیم نیز می تواند هم به صورت شبکه ساز و همچنین مبدل شبکه در شیشه ظاهر شود و اثرات آن مانند اکسید روی است. این اکسید تحت شرایطی معین (مثلاً لعابهای غنی از قلیایی) جانشین کوارتز شده و عمل شبکه سازها را انجام بدهد، در غیر این صورت غالباً در لعابهای دیگر به صورت مبدل شبکه موثر است.
از به کار بردن لعابهای محتوی اکسید منیزیم برای بدنه های محتوی آهن باید پرهیز کرد زیرا سطح لعاب کاملاً بد رنگ (چرک تاب) می شود. اکسید منیزیم دارای کشش سطحی زیادی بوده و بدین جهت بیشتر برای لعابهای هنری کاربرد دارد. این نوع لعابها را معمولاً لعابهای انقباضی می گویند.
13. اکسید سیلیس
اکسید سیلیس یکی از مهمترین شبکه سازها در صنعت لعاب بوده و در کلیه ی ترکیبهای لعاب از این اکسید استفاده می شود اگرچه این اکسید دارای نقطه ی ذوبی برابر با است ولی مخلوط با اکسیدهای دیگر (اکسید قلیایی ها) تشکیل اپتکتیکم با دمای کم می دهد. اگر مقدار در لعاب بیش از حد معمول باشد، جدایش بلوری به وجود می آید و هر قدر مقدار این اکسید افزایش یابد نقطه ی ذوب نیز بیشتر می شود. این اکسید تقریباً ماده ی اصلی کلیه ی فریت ها است.
کوارتز ضریب انبساط حرارتی لعاب را کاهش می دهد و بهمین علت با تشکیل ترک های مویین مقابله کرده و همچنین با ترقی مقدار کوارتز استحکام فشاری لعاب افزایش می یابد.
14 . اکسید بور
اکسید بور در شبکه به صورت شیشه ساز موثر بوده و می توان آن را جانشین کوارتز کرد. برات و سیلیکات به نسبتهای مختلفی با همدیگر مخلوط و ترکیب می شوند. این اکسید، اکسیدهای فلزی مختلف دیگر را در خود حل و به صورت شیشه ی براق و درخشنده ظاهری کند.
برات در لعاب بشدت نقطه ی ذوب را پایین آورده و اثر روان کنندگی بسیار قوی دارد. این ماده در کلیه ی لعابهایی که زیر دمای 1100 درجه تولید و کاربرد دارد وجود داشته بویژه برای محدود کردن یا کاستن مقدار کاربرد لعابهای سربی برای پرسلان های خانگی که با مواد غذایی در تماس هستند.
اکسید بور به شدت روان کننده ی لعاب بوده و در تشکیل قشر میانی بین بدنه و لعاب که موجب چسبندگی لعاب به بدنه می شود بسیار موثر است. از خواص عمده ی دیگر این ماده پیشگیری از شیشه زدایی است. چون این اکسید دارای ضریب انبساط حرارتی منفی است از تشکیل و تولید ترک در لعاب مقابله می کند.
اگر مقدار این اکسید از حد معمول در لعاب بیشتر شود امکان ترک خوردگی مجدداً افزایش می یابد.
اکسید بور در لعاب استحکام مکانیکی و خراش سختی را بیشتر
می کند. بالا رفتن مقدار بیش از اندازه ی معمول اکسید بور در مواد لعاب موجب کدری (حالت غبارآلود) لعاب می شود، بویژه اگر در لعاب مقداری اکسید روی و یا کلسیم نیز وجود داشته باشد. این پوشش کدر شده ی فوق در لعاب را می توان با اضافه کردن مقدار کمی اکسید قلع به لعاب سفید رنگی تبدیل کرد و چنانچه خواسته باشند این کدری را کاملاً حذف نماید باید مقدار در لعاب را افزایش دهند و در نتیجه لعاب کاملاً شفاف تولید می شود.

15. اکسید فسفر
این اکسید روان کننده ای شدید است و مقدار کم آن در لعاب گرانروی را کاهش می دهد. اکسید فسفر همراه اکسیدهای قلیایی و اکسید آلومینیوم براحتی تولید شیشه می کند. ترکیب این اکسید با اکسیدهای دیگر مانند Mgo و Bao اثر روان کنندگی بسیار شدیدی دارد.

16. فلوئور (F)
فلوئور عنصری است یک ظرفیتی و در شبکه ی شیشه جانشین اکسیژن شده و ساختار مذاب شیشه را تغییر می دهد، به طوری که شبکه را سست کرده و در نتیجه نقطه ی ذوب را کم می کند.
فلوئورین، به مقدار کم در حدود 4% ، شدیداً نقطه ی ذوب را پایین آورده و ماده ای روان کننده است. مقدار بیشتری از این مواد در لعاب اجباراً به دمای پخت بالاتری احتیاج دارد.

انواع لعاب ها:
به طور معمول لعاب ها دارای سطحی براق، شفاف و یکدست می باشند. با این همه بسیاری از لعابهایی که عملاً در صنعت سرامیک مورد استفاده قرار می گیرند. ممکن است به دلیل نیازهای فنی و یا تزیینی دارای چنین سطوحی نبوده و به عنوان مثال سطح آن ها مات ویا کدر باشد. ویژگی بسیاری از این لعاب ها ناشی از وجود فاز بلوری در آنهاست.
بر همین اساس لعاب های ویژه را می توان به دو دسته تقسیم نمود. دسته ی اول لعابهای ویژه ای می باشند که دارای فاز بلوری هستند. دسته ی دوم لعابهای ویژه ای می باشند که ظاهر غیرعادی و یا ویژگی های آنها، ارتباطی به فاز بلوری ندارد. که ما در این قسمت بیشتر به لعاب هایی که جنبه ی تزیینی داشته اشاره می کنیم.
لعاب های ویژه دارای فاز بلوری:
مهمترین انواع این لعابهای ناهمگن عبارتند از: "لعابهای کدر" ، "لعابهای مات" ، "لعابهای نیمه مات و یا اطلسی" ، "لعابهای ماکرو کریستالین" و یا درشت بلور "لعابهای دلربا" و بالاخره "لعاب های قازمغازی"
1. لعابهای کدر: این نوع لعابها متضاد لعابهای شفاف بوده و اگرچه دارای سطحی براق می باشند، ولی شعاعهای نور قادر به عبور مستقیم از این نوع لعابها نمی باشند.
بنابراین بدنه ی فرآورده هایی که زیر این لعاب کدر قرار می گیرند عملاً دیده نمی شوند به همین دلیل معمولاً در مواردی که بدنه دارای رنگ نامطلوبی باشد، جهت پوشاندن لعابهای کدر استفاده می گردد. لعابها به طور معمول شفاف می باشند. به منظور کدر نمودن یک لعاب شفاف لازم است موادی به صورت معلق در داخل لعاب، با ضریب انکسار و یا شکست متفاوتی (در مقایسه با ضریب شکست فاز شیشه) وجود داشته باشند. تا بدین ترتیب این مواد باعث انکسار و پراکندگی شعاعهای نور گردیده و از عبور کامل و مستقیم شعاعهای نور از داخل لعاب ممانعت به عمل آورند. چنین موادی اصطلاحاً به کدر کننده ها موسوم می باشند و می توانند به چهار روش مختلف در داخل لعاب ایجاد گردند.
الف: بلورهایی که از تبلور مذاب، در هنگام سرد شدن به وجود می آیند؛ از مشهورترین کدرکننده هایی که در این دسته قرار دارند می توان از اکسید تیتانیوم نام برد. اکسیدهای منیزیم، کلسیم، باریم، روی و آلومینیوم جزء اکسیدهای کدر کننده می باشند. اکسید زیرکنیم نیز می تواند باعث ایجاد بلور در هنگام سرد شدن مذاب گردد. بدیهی است که اگر به منظور کدر نمودن لعاب از این روش استفاده گردد، لازم است که لعاب به آرامی سرد گردیده تا زمان لازم برای ایجاد بلورها وجود داشته باشد.
ب: استفاده از بلورهایی که در فاز مایع حل نگردیده و یا به مقدار کمی حل می گردند: در این روش مقادیر مناسبی از کدر کننده هایی که غیر قابل حل در فاز شیشه ای می باشند، به عنوان جزیی از مواد اولیه به لعاب اضافه می گردند. ترکیبات زیرکنیم مشهورترین نوع این دسته مواد کدر کننده می باشند. از دیگر انواع کدر کننده هایی که به این روش عمل می نمایند، می توان از اکسیدهای قلع ، آنتیموان سدیم و ارسینک و فلوریدها نام برد.
پ: ایجاد دو فاز شیشه ای غیر قابل اختلاط با یکدیگر: در بعضی از شیشه ها، به عنوان مثال در شیشه های سیلیکاتی ـ فسفاتی، در هنگام سرد شدن فاز مایع، تمایل به جدا شدن فازها و ایجاد دو فاز شیشه ای مجزا وجود دارد. بر این اساسی، نهایتاً در درجه حرارت معمولی محیط، دو فاز شیشه ای با ضریب شکست های متفاوت به وجود می آیند. این روش کدر نمودن لعاب ها در صنعت معمولاً در موارد بسیار معدودی به کار می رود.
ت: ایجاد حبابهای بسیار ریز گاز در داخل لعاب: در لعابهایی که دارای ویسکوزیته ی بسیار زیادی می باشند (این گونه لعابها معمولاً دارای مقادیر زیادی می باشند که باعث افزایش ویسکوزیته ی آنها می گردند). با توجه به اینکه ضریب شکست حبابها و گازهای موجود کمتر از ضریب شکست فاز شیشه ای می باشد، بنابراین حبابهای موجود به عنوان یک عامل کدر کننده عمل نموده و باعث انکسار شعاع های نور می گردند.
2- لعاب های مات: لعاب های مات متضاد لعابهای براق می باشند. این نوع لعابها نیز در نتیجه ی ایجاد و رشد بلورها در هنگام سرد شدن مذاب به وجود می آیند. بدیهی است که بلورهای حاصل قادر به انکسار شعاع های نوری می باشند. بنابراین کلیه ی لعابهای مات، کدر نیز هستند. لعابهای مات، می توانند در نتیجه ی اضافه نمودن مواد نامحلول در فاز مایع (مانند ذرات تالک، خاکستر استخوان، آلومین، بیسکویت خرد و پودر شده و …) و یا به وسیله ی پخت لعابها در پایین تر از درجه حرارت پخت واقعی خود، به وجود آیند، ولی لعابهای مات حاصل از این روش ها معمولاً دارای سطوح خشن و نسبتاً ناهمواری می باشند که به سادگی کثیف شده و به راحتی پاک نمی گردند. لعاب های مات واقعی که سطوح آن دارای کیفیت بهتری می باشند معمولاً در نتیجه ی افزایش مقادیر آلومین و اکسیدهای کلسیم، منیزیم، باریم، روی و گاهی استرانسیم در ترکیب لعاب به وجود می آیند. بنابراین در مجموع معمولاً ماده ی جدیدی به ترکیب لعاب اضافه نگردیده و یا به مقدار کمی اضافه می شود و در حقیقت برای ایجاد لعابهای مات، مقادیر اکسیدهای موجود در لعاب، به طور معمول کم و زیاد می گردند.
3. لعابهای نیمه مات و یا اطلسی: لعابهای مات، کم و بیش دارای سطوح خشن و ناهموار بوده و به راحتی کثیف شده و به سختی تمیز می گردند. لعابهای اطلسی اگرچه می توانند جزئی از لعابهای مات به شمار آیند ولی به هر حال، این لعابها دارای سطوح بسیار صافتر و همگنتری هستند.
در ترکیب لعابهای اطلسی همواره اکسیدهای روی و تیتانیم موجود می باشند. همچنین اگر اکسید قلع و یا زیرکن نیز جهت افزایش کدری لعاب وجود دارند. در این نوع لعابها بلورهای تیتانات روی، سیلیکات روی و نیز گاهی تیتانات سرب عوامل اصلی مات شدن لعاب می باشند. لعاب های اطلسی همواره دارای درجه حرارت پخت کمتر از بوده و به طور معمول در کمتر از پخته می شوند.
برای ایجاد بلورهای مورد نیاز لازم است که ویسکوزیته ی لعابهای اطلسی بسیار کم باشد، بنابراین لعابهای اطلسی به طور کلی دارای مقدار کمی اکسید آلومینیوم می باشند.
4. لعابهای ماکرو کریستالین و یا درشت بلور: همان طور که از نام این لعابها نیز مشخص است در لعابهای ماکروکریستالین برعکس لعاب های کدر و مات، ابعاد بلورها آنقدر بزرگ می باشند که به وسیله ی چشم غیر مسلح به راحتی دیده می شوند. ترکیباتی که باعث ایجاد لعابهای ماکرو کریستالین می گردند، به طور عمده عبارتند از: سیلیکاتها و تیتاناتهای روی، کلسیم، منیزیم، و سیلیکات منگنز همچنین تری اکسید تنگستن ، بنتا اکسید وانادیم ، تری اکسید مولیبدن و نیز گاهی مولیت قادر به ایجاد لعابهای ماکروکریستالین می باشند.
بلورهای درشت این ترکیبات هنگامی به وجود می آیند که لعاب به مقدار فوق اشباع حاوی اکسیدهای مذکور باشد. بدیهی است که سرعت سرد کردن، تاثیر بسیار زیادی در رشد این بلورها دارد. لعابهای درشت بلور معمولاً دارای آلومین نبوده و یا به مقدار بسیار کمی حاوی آن هستند. چرا که وجود آلومین به معنی ویسکوزیته ی زیاد لعاب بوده که عامل جلوگیری از رشد بلورها می باشد.
5. لعاب های دلربا:
نام این نوع لعابها از کوارتز دلربا گرفته شده است. کوارتز دلربا نوعی کوارتز بوده که دارای بلورهای میکا و هماتیت (به عنوان ناخالصی) می باشد و به عنوان نوعی از سنگ های نیمه قیمتی در جواهر سازی مورد استفاده قرار می گیرد. وجود بلورهای مذکور در کوارتز دلربا باعث انعکاس شعاع های نور و تلالو مخصوص می گردد. لعابهای دلربا به دلیل شباهت زیاد خود با این نوع کوارتز به این نام معروف می باشند.
لعابهای دلربا را می توان نوعی از لعابهای ماکرو کریستالین به شمار آورد ولی در این نوع لعابها ابعاد بلورها در مقایسه با ابعاد بلورهای لعابهای ماکروکریستالین کوچکتر می باشند. لعابهای دلربا اساساً لعابهای شفاف و براقی بوده که دارای بلورهای پهن و پولک مانندی هستند. این نوع لعابها به طور معمول با استفاده از مقادیر زیادی اکسید آهن در ترکیب لعاب به وجود می آیند. ولی با استفاده از اکسیدهای کروم، مس و اورانیوم نیز می توان لعابهای دلربا را تهیه نمود. به منظور تهیه ی یک لعاب دلربای مناسب، مقدار اکسید آهن موجود و نیز چگونگی پخت لعاب و سرد کردن آن بسیار مهم می باشد. لعابهای سربی معمولاً می توانند کم و بیش تا حدود 7% اکسید آهن را در خود حل نمایند. اگر اکسید آهن به مقدار بیشتری در لعاب موجود باشد، در هنگام سرد شدن آرام لعاب بلورهای اکسید آهن تشکیل می گردند.
6 . لعابهای قاز مغازی و یا رنگین کمانی
این دسته از لعابها، چنانچه حاوی اکسیدهای رنگی نباشند، دارای رنگ سفید و یا شیری متمایل به آبی بوده و سطح آنها رنگین کمانی می باشد (مشابه منظره ای که در اثر وجود یک لایه ی نفت روی سطح آب پدید می آید) گفته می شود این لعابها برای اولین بار در حدود قرن یازده میلادی و یا قرن پنجم هجری در ساخته شده اند: رنگ رنگین کمانی سفید متمایل به آبی در این لعابها، ناشی از افتراق و پراکندگی شعاعهای نور به وسیله ی بلورهای ریز می باشد که دارای ابعاد کلوئیدی می باشند. این بلورها، نورهایی با طول موج بنفش تا آبی را منعکس نموده ولی بقیه ی طول موج های مرئی (سبز،زرد، نارنجی و قرمز) از لعاب عبور نموده و به وسیله ی بدنه جذب می گردند. بلورهای ریز موجود و یا به طور دقیقتر جوانه های بلورها که باعث ایجاد این پدیده می شوند می توانند ترکیبات پنتا اکسید فسفر، اکسید آهن دو ظرفیتی تیتان، سیلیس و برات کلسیم باشند. همچنین بلورهای آلومینا سیلیکات موجود در لایه بافر نیز می توانند باعث ایجاد این پدیده گردند. در مواردی که برای ایجاد لعابهای قازمغازی از اکسید آهن و یا پنتا اکسید فسفر استفاده شده باشد، به منظور ایجاد جوانه های بلورها لازم است پخت لعاب در محیط احیاء انجام شود. در عمل به منظور ایجاد لعابهای قازمغازی، معمولاً از برات کلسیم استفاده می گردد. در این حالت وجود محیط احیاء در هنگام پخت لعاب ضرورتی ندارد. با توجه به تنوع بلورها بدیهی است که لعابهای قازمغازی می توانند به روش های متفاوتی ایجاد گردند. خاکستر بسیاری از انواع چوبها و گیاهان دارای مقادیر زیادی از ترکیبات فسفر و آهن می باشند. بر همین اساس لعابهای قاز مغازی که در گذشته تهیه می گردیدند تا مقادیر زیادی حاوی خاکستر چوب بودند. مسئله ی مهم در تهیه ی این نوع لعابها درجه حرارت مناسب پخت لعاب می باشد. با توجه به ابعاد بسیار کوچک بلورها، چنانچه درجه حرارت اندکی بیشتر از حد لزوم افزایش یابد، کلیه ی جوانه های بلورها در فاز مایع حل گردیده و بنابراین حالت رنگین کمانی در سطح لعاب به وجود نیامده و نتیجه، یک لعاب شفاف خواهد بود. از طرف دیگر اگر درجه حرارت کمتر از مورد نیاز باشد، به دلیل وجود مقادیر زیادی بلور در لعاب، رنگ لعاب تیره شده و سطح آن نیمه مات می گردد. برای ایجاد لعابهای قاز مغازی بهتر است که ضخامت لعاب زیاد باشد.
سایر لعاب های ویژه
همچنان که اشاره گردید در این قسمت لعابهایی مورد بحث قرار می گیرند که ویژگی آنها ناشی از وجود فاز بلوری در لعاب نمی باشد.

1- لعاب های ترک دار:
در اینجا ابتدا به بررسی تطابق و تناسب بین لعاب و بدنه می پردازیم . در فرهنگ سرامیک اصطلاح تطابق و تناسب بین لعاب و بدنه بدین صورت تعریف گردیده است:
هماهنگی بین انبساط حرارتی لعاب و بدنه ای که لعاب سطح آن را می پوشاند . ولی در عمل مفهوم گسترده تری از این اصطلاح برداشت می گردد چرا که تطابق و تناسب بین لعاب و بدنه اگرچه عمدتاً بستگی به انبساط حرارتی بدنه و لعاب دارد ولی عوامل دیگری نیز در این مورد موثر می باشند. مهمترین عوامل موثر در ایجاد و یا عدم ایجاد تطابق و تناسب بین لعاب و بدنه عبارتند از: اختلاف انبساط حرارتی لعاب و بدنه (که عمدتاً به ترکیب این دو و نیز تنش های موجود بستگی دارد)، تمایل بدنه به انبساط رطوبتی و بالاخره لایه ی میانی حاصل از واکنش بین لعاب و بدنه که اصطلاحاً به لایه ی بافر موسوم است.
هنگامی که ضریب انبساط لعاب بیشتر از بدنه باشد بدیهی است که لعاب در حین سرد شدن تمایل دارد بیشتر از بدنه منقبض گردد ولی با توجه به اتصال بین بدنه و لعاب، بدنه به دلیل انقباض کمتر خود از وقوع این عمل جلوگیری نموده و در نتیجه لعاب تحت تنش کششی قرار می گیرد . در چنین مواردی احتمال دارد که ترک هایی در سطح لعاب به وجود آید.

حال اگر فرض بر این باشد که ضریب انبساط حرارتی لعاب کمتر از بدنه باشد بنابراین در چنین مواردی بدنه تمایل دارد که هنگام سرد شدن بیشتر از لعاب منقبض گردد و درنتیجه به همراه خود لعاب را تحت تنش فشاری قرار می دهد. چنانچه فشار وارده به لعاب بیش از حد باشد، در نتیجه لعاب به صورت پوسته هایی از سطح بدنه جدا گردیده و اصطلاحاً لعاب پوسته می شود.
حال به بحث اصلی خود یعنی چگونگی ایجاد لعابهای ترک دار می پردازیم؛ با توجه به مطالبی که ذکر شد. در بسیاری موارد به منظور ایجاد لعابهای ترک دار، درجه حرارت و چگونگی پخت لعاب و بدنه تغییر داده می شود.
در بسیاری موارد، داخل شکاف ها و ترک های پدید آمده در سطح لعاب به وسیله ی اکسیدهای رنگی پر شده (به صورت مالش این اکسیدها بر سطح لعاب) و فرآورده مجدداً به کوره فرستاده می شود. بدین ترتیب لعابهای ترک دار بسیار زیبایی ایجاد می گردند، همچنین در بعضی موارد نوع خاصی از لعابهای ترک دار ساخته می شوند که دارای دو شبکه ی ترک در سطح خود هستند. این عمل به وسیله ی استفاده از دو نوع لعاب متفاوت با ترکیبات مختلف در روی یکدیگر انجام می شود. شکل شبکه ی ترک های حاصل از این دو نوع لعاب با یکدیگر تفاوت داشته و بدین ترتیب لعابهای تزیینی بسیار زیبایی به وجود می آیند.
2- لعاب های پوست ماری:
لعاب های مذاب در مقایسه با مایعات دیگر دارای کشش سطحی قابل ملاحظه ای می باشند. لعابهایی که دارای کشش سطحی بسیار زیادی هستند در هنگام ذوب تمایل دارند که شکل کروی به خود گرفته و به عبارت دیگر خود را جمع نمایند در نتیجه قسمتهایی از بدنه بدون لعاب باقی می ماند. این عیب در صنعت سرامیک با اصطلاح "لعاب نگرفتگی" و یا "گسیختگی لعاب" مشخص می شود. در این مورد نیز از این پدیده ی معمولاً نامطلوب به عنوان یک مزیت و عامل تزیینی استفاده شده و لعابهایی مشهور به لعابهای پوست ماری ساخته می شود. مقدار کشش سطحی لعاب بستگی عمیقی به ترکیب لعاب دارد بنابراین با ازدیاد مقادیر اکسیدهایی که باعث افزایش کشش سطحی لعاب ها می گردند می توان لعاب پوست ماری را به وجود آورد . افزایش مقدار آلومین و اکسید منیزیم موجود در لعاب بیشترین تاثیر را در ایجاد لعابهای پوست ماری دارد. به طور کلی گفته می شود که در درجه حرارت 1000 چنانچه کشش سطحی لعاب بالاتر از 298 بوده و یا در 1140 بالاتر از 360 باشد لعابهای پوست ماری به وجود خواهند آمد . علاوه بر تغییر در ترکیب لعاب استفاده از مقدار زیادی کائولن و یا دیگر خاک های پلاستیک و نیز استفاده ی زیاد از مواد آلی نظیر صمغ عربی و غیره در لعاب، منتج به ایجاد لعابهای پوست ماری زیبایی می گردد . همچنین با نورد نمودن بیش از حد مواد اولیه ی لعاب و دانه بندی بسیار ریز لعاب و یا ایجاد قشر ضخیمی از لعاب در سطح بدنه و یا استفاده از اکسید روی کلسینه نشده می توان لعابهای پوست ماری را به وجود آورد.
3- لعابهای نمکی:
لعابهای نمکی در داخل کوره به وسیله ی انجام واکنشهایی بین بخار نمک (معمولاً بخار نمک طعام) آب و مواد موجود در سطح بدنه ی فرآورده تشکیل می شوند. لعابهای نمکی را باید لعابهای استثنایی در صنعت سرامیک دانست، چرا که به استثنای این نوع لعابها تمامی لعابهای فرآورده های سرامیک به صورت دیگری تشکیل می گردند. بدین معنی که ابتدا روکشی از دوغاب لعاب روی سطح بدنه ایجاد گردیده و سپس در نتیجه ذوب این روکش در داخل کوره لعاب به وجود می آید.
واکنش هایی که در عمل در سطح بدنه به وجود آمده و منتج به ایجاد لعاب نمکی می گردند تاکنون دقیقاً مشخص نگردیده اند، نمک طعام در حدود 800 ذوب می گردد . بنابراین اگر نمک به تنهایی به داخل شعله پاشیده شود تجزیه نگردیده و ذوب می شود. رطوبت عاملی است که در تجزیه ی نمک (قبل از ذوب آن) و ایجاد بخار Na2O در داخل کوره بسیار موثر بوده و به همین دلیل به منظور ایجاد لعاب نمکی، الزاماً نمک باید دارای رطوبت باشد. واکنش به صورت زیر است:

متقابلاً بخار اکسید سدیم با بدنه وارد واکنش گردیده و لعابهای نمکی را به وجود می آورد. لعابهای نمکی اساساً آلومیناسیلیکاتهای سدیم هستند. در عمل مقادیر کمی از اکسیدهای پتاسیم، منیزیم و بخصوص کلسیم و آهن نیز در ترکیب این لعاب شرکت دارند.
لعابهای نمکی نمی توانند در سطح هر نوع بدنه ای ایجاد گردند، یک نکته ی مهم در این مورد مقدار سیلیس موجود در بدنه می باشد . به طور کلی هر چه مقدار سیلیس در بدنه بیشتر باشد، لعابهای نمکی بهتر و آسانتر تشکیل می گردند. چنانچه بدنه دارای مقدار کمی SiO2 باشد، احتمال وقوع ترک در سطح لعاب بسیار زیاد است. خصوصیت دیگر بدنه که به شدت در ایجاد یک لعاب نمکی مناسب موثر می باشد مقدار تخلخل بدنه است. به طور کلی ترجیح داده می شود که لعاب دادن فرآورده ها به وسیله ی لعاب نمکی در درجه حرارتهای حدود 1200 و یا حتی بالاتر انجام شود تا هم بدنه به اندازه ی کافی پخته و زجاجی شده و هم واکنش بین بخار و نمک به راحتی امکان پذیر باشد. علاوه بر این موارد، مقدار اکسید آهن موجود در بدنه نیز عامل مهمی در ایجاد یک لعاب نمکی مناسب می باشد.
رنگ های سرامیکی و طریقه ی تهیه ی آنها:
رنگ های سرامیکی از اکسیدهای فلزی گوناگونی تشکیل می شوند. این رنگ ها برای رنگ و نقاشی و تزئینات لعابها کاربرد دارد که آنها یا بر روی لعاب یا زیرلعاب اصلی قرار می گیرند.
تقسیم بندی این رنگ ها به ترتیب زیر است:
1- رنگ های زیرلعابی
2- رنگ های ماجولیکا یا فایانس
3- رنگ های ذوبی ( یا رو لعابی)
4- محلول های رنگ کننده
از هر کدام از این رنگ ها توقعات مختلفی انتظار می رود و کاربرد هر یک از آنها در شرایط ویژه ای است.
رنگ های زیر لعابی:
باید دارای خواص اتصال و چسبندگی خوبی یا بدنه ولعاب روکش داشته باشد. این نوع رنگ ها باید طوری در حین پخت با لعاب متصل شوند. که هیچگونه تداخلی از رنگ در لعاب حاصل نشود و در آن حل نگردد.
خواص مورد نظر زیر لعابها عبارتند از:
1- رنگ های زیرلعابی باید به اندازه ای پودر و نرم باشد که قابلیت نقاشی کردن با آنها خوب و آسان انجام پذیرد به طوری که در حین نقاشی یا چاپ بر روی بدنه های سرامیکی ایجاد اشکال و نقص نکند.
2- ترکیب رنگ های زیرلعابی باید طوری انتخاب شود که در صورت ضخیم بودن قشر رنگ در روی بدنه لوله نشود، یعنی مقدار مواد روان کننده ی موجود در آن به حدی باشد که بر روی بدنه به طور محکم پخته شود. با اضافه کردن مقداری رو لعاب یا فریت به رنگ می توان از لوله شدن رنگ ممانعت به عمل آورد.
3- از ته نشین شدن رنگ های زیرلعابی در حین کاربرد باید شدیداً ممانعت به عمل آورد زیرا مضراتی به خصوص بستن سوراخ های پیستوله در بر دارد.
4- رنگ های زیر لعابی نباید در مقابل حرارت طوری حساس باشند که با افزایش چند درجه حرارت نقایصی به وجود آورد. اگر در این نوع لعابها رنگ پریدگی حاصل شد، می توان آن را با اضافه و مخلوط کردن خاک رس یا کائولن پخته شده یا پودر بدنه، پایدارتر کرد.
5- رنگ های زیرلعابی نباید به آسانی در لعاب حل شوند.
رنگ های ماجولیکا:
برخلاف رنگ های زیر لعابی: رنگ های ماجولیکا را بر روی بدنه های لعابکاری شده نپخته کشیده و آنها را هم زمان با یکدیگر می پزند. این رنگ نباید طوری باشد که در لعاب نفوذ کند و بدود، اما کمی در لعاب اصلی فرو رفته (جذب شده) به طوری که کناره های رنگ شکل های نقاشی شده شدت و مرز خود را از دست می دهد.
نتایج و مباحث مربوطه: شکل 2، جدول ها و پراکندگی کرونولوژیکی بخش های مربوط به خطوط برای Mn-Fe-Co-Ni-Cu-Zn و خط را نشان می دهد (چرا که با خط از سفال در تعامل است.) کبالت و آهن در تمام نمونه های رنگدانه های مورد بررسی قرار گرفته، یافت شدند. حضور نیکل از قرن پانزدهم و حضور آرسینک در رنگدانه ها از قرن شانزدهم شناسایی شد. مس ورودی در نمونه های قبل از قرن شانزدهم یافت شدند. منگنز در رنگدانه آبی برخی از نمونه های سفالی قرن چهاردهم تا نوزدهم کشف و شناسایی شد.
تفسیر کیفیتی این اطلاعات که در شکل 2 نمایش داده شده به ما این امکان را می دهد که چهار گروه رنگدانه که کبالت را با ترکیبات مختلف عناصر دیگر ترکیب می دهد، را بشناسیم. گروه A : پیوند Fe-Co-Zn.
که در 16 نمونه سفالی از قرون چهاردهم و پانزدهم شناسایی شد. آنها دارای طیف خاصی هستند که مانند طیف موجود در شکل 1 (گروه A) می باشد، و در آن Zn عاملی است که گروه را شناسایی می کند. در نتیجه می توان گفت کانه های کبالت با مخلوط روی استخراج شدند [6].
گروه B : پیوندهای (نمونه های 4) Mn-Fe-Co-Zn ، (نمونه های 3) Mn-Fe-Co-Ni-Cu ، (نمونه های 6) Mn-Fe-Co-Ni ، (نمونه های 3) Mn-Fe-Co . تاریخ این گروه شانزده نمونه ای به قرن چهاردهم تا نوزدهم بر می گردد. منگنز عاملی است که این گروه را شناسایی می کند و رنگدانه ها دارای طیفی هستند که مشابه طیف موجود در شکل 1 (گروه B) می باشد و در آنجا ما می توانیم Mn-Fe-Co-Ni را بعنوان مشخصه های رنگدانه مشاهده نمائیم. در مرور چنین اطلاعاتی، می توانیم بگوئیم اسبولان (یک مخلوط ناخالص اکسیدهای هیدراته منگنز و کبالت) با مواد معدنی دیگر مانند Zn یا Cu یا Fe مخلوط شده و مورد استفاده قرار گرفته. اما این امکان هم وجود دارد که منگنز اضافه شده باشد تا یک سایه آبی پر رنگ یا بنفش مانند بدست آید یا از انکسار کبالت طی فرآیند گرمادهی یا اشتعال جلوگیری شود (منگنز بعنوان یک ضد گذار آور برای کبالت در سفال عمل می کند)، [13].
یک احتمال دیگر آن است که پیوندهای مذکور با Mn ممکن است با گروههای A,C,D هماهنگی داشته باشد چرا که عوامل این گروههای به ترتیب Ni,Ni-As و Zn می باشند.
گروه C : پیوندهای Fe-Co-Ni-Cu و Fe-Co-Ni عامل مشخصه ای این گروه Ni است.
پیوندهای Co-Ni-Cu در چهارده نمونه از قرن های چهاردهم و پانزدهم بدست آمده در حالیکه پیوندهای Co-Ni در یازده نمونه از قرن های پانزدهم تا بیستم یافت و شناسایی شد. طیف این گروه در شکل 1 (گروه C) آمده است که در آن می توانیم به این شاهد واضح و آشکار پی ببریم که Fe , Co , Ni عوامل مشخصه ای در رنگدانه هستند. طبق چنین اطلاعاتی، رنگدانه مورد استفاده در نمونه ها می تواند برگرفته شده از Zaffre با مواد معدنی چون erythrite و/ یا باشد. کانه های کبالت متصل به Ni اما فاقد As ، نیز ممکن است مورد استفاده قرار گرفته باشند، مثلاً که درصد کبالت و نیکل کمی دارد.
گروه D : پیوندهای Fe-Co-Ni-As . آرسینک عامل مشخصه ای این گروه شانزده نمونه ای است تاریخ این نمونه ها به قرن شانزدهم بر می گردد و طیف آنها در شکل 1 (گروه 1) آمده است. رنگدانه های گروه D می توانند همان سرچشمه های معدنی گروه C را داشته باشند اما فرآیند تولید آنها متفاوت است.
در این موارد، آرسنیک باقیمانده در رنگدانه توجیه پذیر است. اگر کانه های کبالت در دمایی کمتر از گروه C حرارت دیده باشند. امکان دیگر، پیوند این واقعیت با شانس وجود مواد خام است. با این وجود، این فرضیه ها به تحلیل و بررسی بیشتر نیاز دارند. به هر حال حضور آرسنیک در رنگدانه های کبالت قبل از قرن شانزدهم شناسایی نشده بود و می توان آنرا برای تاریخ ظروف سرامیک مورد استفاده قرار داد.
شکل 3، پیشنهاد ما برای گروه بندی رنگدانه های کبالت در ظروف سفالی والانسی با تاریخ هر یک از این گروه ها را نشان می دهد. رنگدانه های 68 نمونه سفالی از کارگاههای سفالگری والانسی مانیسس – پاترنا در گروههای A-D آمده اند. این گروه بندی مشابه انواع مختلف کانه های کبالت شناسایی شده توسط مولفین دیگر در رنگدانه های سرامیکی و شیشه ای آبی ـ کبالت از قرون سیزدهم تا نوزدهم است [ 12-6-5].
با توجه به نمونه های خارجی، رنگدانه مورد استفاده در کاشی از ایران (قرن چهاردهم) با گروههای Co-Zn مطابقت دارد. دو نمونه کاتالونیا در گروه C (نمونه مربوط به قرن چهاردهم) و گروه 1 (نمونه مربوط به قرن هفدهم) قرار دارند. آلکورا (نمونه های مربوط به قرن هجدهم) بیانگر پیوند Co-Ni-As (گروه D) است.
طبقه بندی این نمونه ها با تاریخ و مبدا آن ها هماهنگ است.
هیچ مدرک موثقی در مورد تامین کانه کبالت از معادن اسپانیایی یا خارجی، برای کارگاههای سفالگری والنسیا وجود ندارد و این احتمال وجود دارد که سفالگری های والنسی در تولیداتشان از آن استفاده می کردند. فرضیه در مورد مبدا خارجی، معادن کبالت آلمان و خاورمیانه می باشد که به تاریخ باستان بر می گردد. در مورد فرضیه سرچشمه اسپانیایی، متاسفانه هیچ مرجعی در معدن کاری کانه کبالت در اسپانیا، قبل در قرن هجدهم وجود ندارد. بنابراین تنها فرضیه موجود، گروههای رنگدانه ها را با تولیدات محلی مرتبط می سازد، منابع معدنی کبالت مورد استفاده توسط مواد سفالی والنسی در حقیقت محل هایی بودند که توسط مطالعات موسسه معدن و ژئولوژیکی اسپانیا در چارچوب فعالیت های تحقیقاتی معادن در مورد کبالت اسپانیا ضبط شد. آیا این فرضیه باور کردنی ست؟ کانه های کبالت محلی مورد استفاده در آن صورت بدین شرح خواهند بود. [16-1]:
asbolane (پیوندهای Mn-Co) ، پیوندهای Co-Cu از چوار در استان کاستلون و نزدیک به کارگاههای سفالگری پاترنا و مانیسس – ارتریت از گوامار در استان گرانادا – پایرتیس با حجم Ni-Co ی کم از چودر در استان زاراگوزا – آرسینوها و سولفوآرسیندرهایی چون اسکادرودیت و کوبالتیت از گیستاین در استان هواسکا.
برخی از آنالیزهای نمونه که در این تحقیق صورت گرفت، از رنگدانه های آبی کبالت استفاده کردند که با ترکیبات معدنی آن محل ها بوجود آمدند و تولید شدند، با این وجود شواهد مستند و تحلیلی در مورد مبدا و تاریخ آنها وجود ندارد.

رنگ های ذوبی:
این نوع رنگ ها بر روی قطعات لعابکاری شده نقاشی و تزیین می شود، به همین دلیل آنها را رنگ های رو لعابی نیز می نامند. این گونه رنگ برخلاف رنگ های ماجولیکا بر روی بدنه لعابکاری و پخته شده نقاشی و مجدداً در دمای کمتری آن را می پزند.

محلول های رنگ کننده:
این نوع رنگ ها از محلول نمک های رنگ کننده تشکیل می شوند و مانند رنگ های زیرلعابی بر روی بدنه های خام یا بر روی بدنه های لعابکاری شده نپخته با روش های مختلف لعابکاری مورد استفاده قرار می گیرد.
چون بدنه ی سرامیکی متخلخل است بنابراین در تمام سطح، محلول در بدنه نفوذ می کند و در نتیجه کناره های رنگ نقاشی شده تا اندازه ای حالت تداخل و محوی به خود می گیرد یعنی مرز رنگ ها کاملاً مشخص و قابل تفکیک نیست. برای اینکه بتوان این رنگ را موثرتر کرد محلول رنگ را بر روی بدنه های لعابکاری شده خشک و نپخته نقاشی و تزیین می کنند و مجدداً بر روی آن لعاب شفافی به عنوان روکش ، لعابکاری و می پزند.
برای تهیه ی مواد رنگ ، چهار عمل مهم زیر انجام می گیرد (غیر از تهیه ی محلول های رنگ کننده)
1- مخلوط کردن
2- حرارت دادن یا گداختن (کلسینه کردن)
3- شستن
4- سائیدن (آسیاب کردن)

مخلوط کردن:
بعضی از خواص ماده رنگ کننده مانند داشتن رنگ برابر و یکنواخت وابستگی زیادی به خود اکسید رنگ کننده و غیر از آن به مواد دیگر تشکیل دهنده ی رنگ دارد. اگر بخواهند رنگ کاملاً برابر و یکنواختی تهه کنند باید تمام مواد خام را از مواد سنتزی انتخاب کرد و از کانی های طبیعی هیچگونه استفاده ای نشود.
همچنین توزین مواد باید کاملاً دقیق انجام گیرد تا خواص فوق حاصل شود.
مخلوط و آسیاب کردن مواد در آسیاب استوانه ای گلوله ای انجام می شود و سایش جنس ارجحیت دارد. فقط برای مواد حل شونده در آب سایش به طریق خشک یا در یکی از مواد نفتی انجام می گیرد . پس از سایش خیس مواد رنگ کننده عمل خشک و پودر کردن آن انجام می شود.
حرارت دادن:
نسبت به ترکیب شیمیایی مواد رنگ کننده در موقع حرارت دادن واکنش های مختلفی انجام می شود . دمای کلسید کردن مواد باید تقریباً برابر با همان دمای کاربرد آن رنگ باشد که درحین پخت سبب تجزیه یا واکنش های دیگر نشود. بر اثر کلسینه کردن مواد، رنگ آنها پایدارتر می شود.
واکنش های شیمیایی در حین حرارت دادن (گداختن) بسیار متفاوت اند. مواد مختلف مانند کائولن و بعضی از نمک ها آب تبلور خود رااز دست می دهند یا بعضی مواد دیگر تجزیه می شوند و گاز تولید می کنند مانند کربناتها ، نیتراتها، سولفاتها و حتی بعضی از اکسیدها عمل تجزیه ی مواد بخش مهمی از تولید رنگ است و باید به طور کامل انجام شود در غیر این صورت تولید و پس دادن گاز در حین کاربرد موجب به وجود آمدن نقایص فراوانی می شود.
واکنش نهایی مواد که پس از عمل تجزیه انجام می شود، تبدیل آنها به سیلیکاتها یا اسپینل است. اسپینل در دماهای نسبتاً بالا به وجود می آید و واکنش آن درحالت جامد به وقوع می پیوندد. این مواد بسیار پایدارند و برای لعابها با دمای پخت بالا مورد مصرف قرار می گیرد.
حرارت دادن مواد رنگ در کپسول ها یا ظروف سرامیکی انجام می شود. مواد را به صورت سست در ظروف ریخته و در کوره جای می دهند. دمای پخت باید بسیار دقیق تنظیم شود. کوره هایی که به این منظور مورد استفاده است عبارتند از کوره های الکتریکی، موفل گازی کوره های تونلی کوچک.
شستن:
هنگامی عمل شستن انجام می گیرد که مواد رنگ قبلاً کلسینه و پودر شده باشد. هدف از شستشو خارج کردن کلیه ی مواد حل شونده ی باقی مانده در آب است. شستن مواد بدین صورت انجام میگیرد که آنها را با آب مخلوط می کنند و ظرف را قدری خم کرده تا آب روی آن خارج شود. شستشو را تا زمانی ادامه می دهند که آب کاملاً صاف شود کاربرد آب گرم عمل را چندین برابر تسریع می کند.
سائیدن:
مواد را پس از شستشو در آسیاب استوانه ای گلوله ای ریخته و به درجه ی پودری زیر 63 میکرون مورد دلخواه به طور خیس می سایند. درجه ی پودری مواد اثر زیادی در کاربرد بعدی آن دارد.
مواد رنگ را می توان زمان کمتری سائید ولی بر روی سطح لعاب تولید دانه های کوچک زیادی می کند (زبر) و اگر درجه ی پودری زیاد باشد یعنی بیش از حد آسیاب شود موجب لوله شدن یا خزیدن یا انقباض لعاب می شود.
با توجه به مطالبی که تاکنون ذکر شد مهمترین عوامل موثر در رنگ حاصل از یک ماده ی مشخص مولد رنگ را می توان موارد زیر دانست.
1- درجه حرارت و مدت زمان تکلیس ماده ی مولد رنگ
2- دانه بندی و ابعاد ذرات ماده ی مولد رنگ
3- ترکیب ماده ی مولد رنگ
4- ترکیب محیط شیمیایی اطراف ماده ی مولد رنگ در هنگام مصرف
5- محیط کوره در هنگام تکلیس و استفاده از ماده ی مولد رنگ
6- حداکثر درجه حرارت کوره در هنگام استفاده از ماده ی مولد رنگ
با علم به تاثیر عوامل مذکور در رنگ حاصل، حال می توان درباره ی ترکیب جوهرهای مختلف و رنگ های حاصل از آنها بحث نمود.
رنگ آبی:
کبالت عنصری است که در تولید جوهرهای آبی وسیعاً مورد استفاده قرار می گیرد. جوهرهای آبی اساساً اسپینل آلومینات کبالت و یا سیلیکات کبالت می باشد. سیلیکاتهای کبالت معمولاً رنگ های آبی سورمه ای زیبایی را به وجود می آورند. رنگ های حاصل از آلومینات های کبالت در مقایسه با سیلیکاتهای کبالت کمرنگ تر هستند. به منظور تهیه ی جوهرهای آبی، کبالت معمولاً به صورت اکسید سیاه آن یعنی CO3O4 و یا به صورت نیترات، کربنات، و سولفات مورد استفاده قرار میگیرد. درمورد رنگ های سورمه ای، به منظور تهیه ی سیلیکات کبالت لازم است که از سیلیس استفاده گردد. در جوهرهای آبی کبالت معمولاً مقادیر مناسبی از فلدسپات، کربنات کلسیم، اکسید سرب و نیتراتهای قلیایی نیز به منظور تغییر و تنظیم شدت رنگ کبالت درمقایسه با جوهرهای دیگر، با شدت کمتری تحت تاثیر محیط شیمیایی اطراف ماده ی مولد رنگ قرار گرفته و نیز در درجه حرارتهای بالا به راحتی قابل استفاده می باشند (اکسید کبالت به تنهایی نیز درمقایسه با سایر اکسیدهای مولد رنگ، یک دیرگداز محسوب می گردد)
خانواده ی دیگری از جوهرهای آبی، از مخلوط اکسیدهای زیرکنیم، وانادیم و سیلیس تهیه می گردند. رنگ های آبی جوهرهای وانادیم، مشابه رنگ های آبی حاصل از کبات نبوده بلکه رنگ حاصل کم و بیش به فیروزه ای تمایل دارد. در جوهرهای آبی وانادیم ، علاوه بر ترکیبات مذکور، اغلب مقادیری از هالیدهای قلیایی و بخصوص فلورید سدیم به عنوان کاتالیزور مصرف می شوند . هالیدهای مصرفی باعث تشکیل زیرکن در درجه حرارتهای بسیار پایین تر می شوند. وانادیم مورد نیاز در ترکیب این جوهرها نیز معمولاً به صورت وانادات آمونیوم مورد استفاده قرار می گیرد.

تاثیر دمای حرارت دهی بر رنگ ایجاد شده با رنگدانه ی (zr,v)sio4 لعاب سرامیک مات(5)
تحلیل واکنش پذیریهای فیزیکی بین رنگدانه ها، کدرسازها و لعاب ها برای درک رفتار نوری لعابهای سرامیک مهم می باشند. ضمناً مهم است که تمایز قائل شویم که آیا لعاب مات می شود چون فاز بلوری شده می تواند به ویژگیهای نوری سیستم کمک می کند یا نه. اندازه و کیفیت بلورهای ایجاد شده به طور قابل توجهی می تواند رنگ لعاب را تغییر دهد. هدف این بررسی ارزیابی تاثیر دمای حرارت دهی بر پایداری رنگ یک سرامیک مات شده توسط رنگدانه ی وانادیم – زیرکن آبی است. تحلیل انکساری کمی اشعه ی ایکس به منظور ارزیابی کردن انحلال رنگدانه در سه دمای مورد بررسی قرار گرفته و کیفیت بلورهای زیر کن ایجاد شده در محل اصلی خود می باشد. تحقیق گزارش شده اهمیت مورد توجه قرار دادن تمام اجزاء در سیستم نوری چند جزئی به عنوان یک لعاب سرامیک را اثبات می نماید.
در صنعت سرامیک یک هدف پیش پا افتاده در کاربرد لعاب ارتقا دادن هنر زیبایی شناسی محصول پایانی است، در این زمینه توزیع اندازه ی بافت و ذره هم رنگدانه ها و هم بلورها توسط لعاب مات می شود، و تقابل شیمیایی و فیزیکی بین رنگدانه ها و لعاب ها هنگام حرارت دیدن اساسی و مهم است تا فرآیند رنگ آمیزی کنترل شود. در واقع، رنگدانه ی مشابه می تواند بسته به دمای حرارت دهی و ترکیب شیمیایی لعاب برای رنگ آمیزی، رنگهای نسبتاً متفاوتی ایجاد نماید.
کنترل بلوری شدن، و جلوگیری از انحلال رنگدانه ها در لعاب ها و مواد بین سلولی بافت های سرامیک طی حرارت دهی برای بهتر کردن ویژگیها، ظاهر و قابلیت تکثیر محصولات مهم است. فریت های چند اکسیده مواد شاخص در لعاب های حرار دهی سریع می باشند. 4-2- و رنگدانه های زیرکن (zrsiot) متداولترین مواد رنگی مورد استفاده هستند. در مقایسه با اجزای دسته ی دیگر، فریت معمولاً کمترین دمای ذوب را دارد اما نسبت به رنگدانه های سرامیک خورنده ترین می باشد. ابتدا برای لعاب دادن ها معمولا sio2 به عنوان شکل دهنده ی اصلی شیشه، قلیاها (k2o, Na2o)، ZnO, B2O3 یا SrO به عنوان کمک ذوب اصلی، AL2O3, MgO, CaO برای افزایش سختی و دوام لعاب دادن منظور می شدند. ضمناً پوشش های کدر، که بیشترین پوشش های تولید شده هستند، معمولاً با ZrO2 در هم می آمیزند. کدری و سفیدی از طریق بلوری شدن زیرکن بدست می آیند. ریز ناهمگن های حاصل (اندازه) به طور قابل توجهی ضریب شکستشان (40/2 – 05/2) از ضریب شکست بافت های شیشه ای (70/1 – 50/1) بزرگتر است و در نتیجه نور را به طور موثری پخش می کنند در حقیقت محاسبات انتشار Mie تعیین می کند که حداکثر انتشار نور و سفیدی با زیرکن همراه انواع اندازه های ذره و شکستگی وسیع 16/0 روی می دهد.
رنگدانه های تخدیر شده ی زیرکن پایدارترین مواد رنگی تا Cْ1200 هستند. ساختار چهار گوشه ای زیر کن قابلیت در خود جای دادن وانادیم و پراسدم به طور جانشین سازی و هماتیت اینگلوبات را دارد. و پایداری گرمایی و شیمیایی بالای آن، آنرا مناسب استفاده در لعاب دادن سرامیک می کند. سیستم سه محوری زیر کن معمولاً برای رنگ آمیزی لعاب های صنعتی به کار می رود. بدست آوردن طیف وسیعی از رنگها بر اساس مخلوط کردن زیر کن – وانادیم آبی (Zr-v)، زیر کن – آهن قرمز، و زیر کن – پراسدیم زرد می باشد. رنگدانه های زیرکن معمولاً در طیف %0/5 – 1/0 با وزن به گروه های لعاب افزوده می شود، و انحلال پذیری آنها هنگام حرارت دهی با ترکیب فریت تغییر می کند.
هنگام بررسی رفتار نوری رنگدانه ها و کدر سازها در یک لعاب، درک کنش متقابل فیزیکی بین رنگدانه ها، کدر سازها، و لعاب مهم می باشد. احتمالهای زیر هنگام استفاده از رنگدانه های زیرکن در یک لعاب وجود دارد: کریستالهای زیرکن می تواند پایدار باشد و طی حرارت دهی تحت تاثیر لعاب نباشد، ذرات زیرکن هنگام حرارت دهی تا حدی در لعاب حل می شوند و بخش حل نشده یا در محلول باقی می ماند یا مجدداً رسوب می کند، یا ذرات زیر کن می توانند به طور کامل حل شوند.
ویژگیهای نوری یک شی بستگی به توزیع انرژی در هر طول موج (ضریب انعکاسی) دارد یعنی تابعی از نور جذب شده و منتشر شده است. این بدان معناست که برای هر فرکانس قابل دیدن تمام اجزای لعاب (رنگدانه ها،کدر سازها و بلورها ایجاد شده از جوهر) هم ضریب جذب و هم ضریب انتشار دارند، هر یک به ویژگیهای مطلوب لعاب کمک می کنند. به این دلیل مورد توجه قرار دادن تمام اجزای یک سیستم نوری چند جزئی اهمیت دارد. معمولاً تاکید اصلی بر رنگدانه ها است، حتی اگر معین کردن یک رنگ، اجزاء نوری دیگر سیستم (کدر سازها و فاز بلورین ایجاد شده توسط جوهر در هنگام حرارت دهی با ضریب شکست بزرگتر از فاز شیشه ای ) به یک اندازه مهم هستند.
هدف از این کار ارزیابی تاثیر دمای حرارت دهی (1150، 1175 و cْ1200) بر رنگ ایجاد شده توسط رنگدانه ی وانادیم – زیرکن در یک لعاب سرامیک کدر بود که تمام اجزای نوری سیستم را به حساب می آورد.
فرآیند آزمایشی
لعاب های رنگ آمیزی شده با ترکیب wt%92 جوهر، wt%8 خاک سرامیک (کائولن) و افزودن wt%5 از رنگدانه ی زیرکن – وانادیم آبی (Ferro) آماده شدند. پودرها به مدت 20 دقیقه در آسیاب توپی با آب مخلوط شدند (wt%50 آب)، فریت و رنگدانه های زیرکن – وانادیم استفاده شده کاملاً مشخص می شوند. فریت استفاده شده یک جوهر سفید بود که طی حرارت دهی همانگونه که در شکل1 نشان داده شد بلورهای زیرکن رامات می کند. ترکیب شیمیایی آن در جدول 1 گزارش می شود. ریزنگاری ذرات رنگدانه در شکل 2 نشان داده می شود. همانطور که در شکل 3 نشان داده شده رنگدانه زیرکن – وانادیم آبی توزیع اندازه ی ذره ی تک و جهی با اندازه ی ذره ی متوسط را ارائه می دهد. نمونه های بلوری شده ی لعاب (mm 25 قطر و mm6 ضخامت) از طریق فشار دادن پودر (wt% 6 از آب) با یک فشار آزمایشگاهی آماده شدند. نمونه ها در یک کوره ی نیمه صنعتی در دماهای Cْ1150، و 1175و Cْ1200 با یک چرخه کلی حرارت دهی 35 دقیقه حرارت داده شدند. چرخه های گرمایی استفاده شده در شکل 4 گزارش می شوند. برای ارزیابی پایداری گرمایی و شیمیایی رنگدانه در لعاب تحلیل گرمایی لعابِ حاوی از رنگدانه زیرکن – وانادیم آبی انجام شده جهت تعیین پایداری گرمایی و شیمیایی رنگدانه ی زیرکن- و انادیم آبی در لعاب استفاده شده و برای تعیین میزان زیرکن مات شده، یک آنالیز کمّیِ انکسار اشعه ی x لعابهای پودر زده شده ی حرارت دیده در حرارت های مورد بررسی با روش مرکبِ Ritveld – R.I.R (میزان شدت نور مبنا) انجام شد. wt% 10 از کوراندم
( NISTSRm674 a باز پخته در دمای به مدت 1 روز برای افزایش بلورینگی به 100 wt%) به عنوان استاندارد داخلی به تمام نمونه ها افزوده شد. مخلوط، در یک هاون آگات کار گذاشته شد، در یک نگهدارنده ی صاف آلومینیومی پر شد تا مشکلات جهت گیری ترجیح داده شده به حداقل برسد. داده ها در طیف گزارش می شوند (اندازه ی مرحله و هر مرحله 6s زمان را حساب می کند.) کسرهای فاز استخراج شده توسط پالایش Rietveld – R.I.R ، با استفاه از نرم افزارِ GSAS بر مبنای وزن دقیق کوراندم افزوده شده به مخلوط به عنوان یک استاندارد داخلی مجدداً وزن می شود، و بنابراین به طور ناخودآگاه دوباره به حالت عادی بر می گردد. زمینه با موفقیت با یک تابع چبیشف پر می شود. نمودارهای اوج با استفاده از یک تابع شبه ویت (Voigt) همراه با ضرایب گاوسی و لورنتزی ساخته شدند. ثابت های مشبکه، کسرهای فاز و ضرایب مربوط به جایگزینی نمونه و بی تقارنی نیز بهتر می شود.
شکل شناسی نمونه توسط یک میکروسکوپ اسکن کننده ی الکترونِ فیلیپس ارزیابی شد و توزیع اندازه ی بافت و ذره و شکل بلورهای ایجاد شده در محلِ اصلی خود توسط یک نرم افزار تحلیل تصویر از تصاویر SEM معین شد
نتایج و بحث
شکل 1، شکل شناسیِ بلورهای زیرکن ایجاد شده در در لعاب را نشان می دهد. بلورهای کروی و سوزنی شکل با طول حدود معرفی می شوند. منحنیِ DTA لعاب با 5wt% رنگدانه ی زیرکن – وانادیم آبی (شکل 5) ایجاد فازهای بلورین از واکنش پذیری لعاب با رنگدانه را نشان نمی دهد. منحنی فقط اکسیژن زداییِ خاک چینی، مات کردن زیرکن از فریت استفاده شده و درهم آمیزیِ لعاب را نشان می دهد. شکل 6 منحنی های ضریب انعکاسیِ لعابهای رنگ آمیزی شده ی حرارت دیده در سه دمای مورد بررسی قرار گرفته را نشان می دهد. ضریب انعکاس لعاب حرارت دیده در ضعیفتر از بقیه است، نشاندهنده ی تجزیه نور جزئی است و بنابراین لعاب آبی رنگ شده تیره تر یا کمتر درخشان است، همانگونه که با عوامل L ، a ، b در جدول 2 گزارش شد. هیچ تفاوت قابل توجهی در منحنی های ضریب انعکاسی نمونه های حرارت دیده در دمای 1175 و مشاهده نمی شود. تحلیل کمی انکسار اشعه ی x برای اندازه گیری کردن رفتار انحلال ذرات رنگدانه و بلورهای زیرکن ایجاد شده در محل اصلی خود انجام شد. جدول 3 نتایج حاصل از روش مرکب Rietveld R.I.R (شکل 7) را نشان می دهد. نتایج نشان می دهند که مقدار فاز وانادیم – زیرکن عملاً در سه دمای مورد بررسی یکسان می باشد. ضمناً، مقدار زیرکن بلوری شده در لعاب حرارت دیده در در مقایسه با دماهای دیگر بیشتر است. مقادیر عامل مشبکله به وضوح نشان می دهند که وانادیم طبق تفاوت در شعاع های یونی و (به ترتیب 72/0 و 87/.) موجب فشردگی سلول اولیه ی می شود. در مقابل عوامل سلولی با توجه به مقادیر گزارش شده در آثار نوشته شده درباره ی زیرکن خالص تغییر نمی کنند.
با این حال، تحلیل انکسار کمی رفتار انعکاسی لعابها را تشریح نمی کند. خصوصاً لعاب حرارت دیده در که با مقدار بالاتر زیرکن ایجاد شده در محل اصلی خود مشخص می شود با منحنی انعکاس بزرگتری داشته باشد. این اختلاف ظاهری با بررسی اندازه و شکل ذرات زیرکن از ریزنگارهای SEM می تواند تشریح شود و نیز با نرم افزار تحلیل تصویر که بلورها را طبقه بندی می کند (طبق شکل 9). اندازه ی توزیع بلورهای زیرکن بدست آمده با تحلیل نرم افزاری در جدول 4 گزارش شده است. در حالیکه در جدول 5 توزیع نسبت ابعاد (نسبت بین محورهای کوچکتر و بزرگتر بیضی هم ردیف شی) گزارش می شود.
با وجود اینکه لعاب حرارت دهی شده در دمای مقدار بیشتری از زیرکن دارند . جدواول 4 و 5 نشان می دهند که لعابهای حرارت دیده در و مقدار بیشتری از بلورهای با اندازه ی ذرات 60/0 تا دارند. با این وجود این ذرات به علت واکنش پذیری بیشتر با فاز شیشه ای کمک کننده به مقادیر بزرگتر ضریب انعکاس شکل کروی دارند.
نتایج
نتایج حاصل اثبات می کنند که رنگدانه ی زیرکن – وانادیم به لحاظ گرمایی و شیمیایی در لعاب مات شده در دماهای حرارت دهی مورد بررسی پایدار می باشد. به طور خاص تحلیل انکسار کمی اشعه ی ایکس انجام شده توسط روش ترکیبی Rietveld-R.I.R نشان می دهد که لعاب ها با مقدار مشابهی از (تقریباً ) رنگدانه ی حل نشده مشخص می شوند و بنابراین تغییرات در رنگ مربوط به عدم پایداری در رنگدانه ی استفاه شده نمی باشد. این تغییرات با تفاوت در اندازه ی ذره و شکل شناسی بلورهای زیرکن پدید می آیند بلورهای ایجاد شده طی حرارت دهی از جوهر استفاده شده که به طور قابل توجهی به انتشار نور کمک می کنند. این نتیجه اهمیت فوق العاده ی توجه به ویژگیهای تمام اجزای یک سیستم نوری چند جزئی را نشان می دهد، خصوصاً هنگامیکه پدیده ی مات کردن طی حرارت دهی لعاب ها مطرح می شود.

شکل 1- ریزنگار SEM بلورها زیرکن ایجاد شده در لعاب در دمای Cْ1175

شکل 2 ریزنگار SEM رنگدانه ی زیرکن آبی – وانادیم استفاده شده در این تحقیق

شکل 3- توزیع اندازه ی ذره ی رنگدانه ی زیر کن آبی – وانادیم استفاده شده

شکل 4- چرخه های حرارت دهی به کار رفته برای لعاب ها

شکل 5- منحنی DTA لعاب با %wt5 از رنگدانه ی زیرکن آبی – وانادیم .

شکل 6 – منحنی مشاهده شده، محاسبه شده و متفاوت از بهتر شدن از طریق Rietveld لعاب حرارت دیده در cْ1200 . علامتها نشان دهنده ی فاز انعکاس مربوط به زیرکن، کراندوم و زیرکن است (به ترتیب از پایین به بالا)

شکل 7 منحنی های ضرایب انعکاسی لعابهای حرارت داده شده در دماهای بررسی شده

شکل 8 ریزنگارهای SEM لعابهای حرارت داده شده در Cْ1150 (A)، Cْ1175 (B) وCْ1200 (C)

شکل 9. طبقه بندی (بدست آمده از طریق نرم افزار تحلیل تصویر) بلورهای زیرکن ایجاد شده در محل اصلی خود از لعابهای حرارت دیده شده در و
و و طیفهای (D) EDS از اجزای رنگدانه

جدول 1 ترکیب شیمیایی جوهر کدر

جدول 2 عوامل L ، a ، b لعاب های رنگ زده شده ی حرارت دیده در دماهای مختلف

رنگ زرد
ترکیبات جوهرهای مولد رنگ زرد بسیار متنوع می باشند. واناداتهای زیرکنیم یکی از عوامل مولد رنگ زرد در فرآورده های سرامیک هستند.
جوهرهای زرد همچنین ممکن است ترکیبی از اکسید قلع و مشتقات وانادیم باشند جوهرهای زرد خانواده ی Sn/V در مقابل شرایط و محیط پخت بسیار حساس بوده و همچنین در مقایسه با جوهرهای زرد خانواده ی Zr/V دارای پایداری کمتری در برابر حرارت می باشند.
ترکیبات زیرکنیم، پراسودمییم و سیلیس نیز می توانند رنگ های زرد را به وجود آورند. این نوع جوهر شبیه به جوهرهای آبی خانواده ی Zr/Si/V می باشند با این تفاوت که به علت جایگزینی Pr به جای V رنگ زرد پررنگی به وجود می آید.
خانواده ی دیگری از جوهرهای زرد، آنتیموانات های سرب هستند که دارای ثبات کمتری در برابر حرارت بوده و حداکثر تا درجه حرارتهای حدود 1100 قابل استفاده میباشند. جوهرهای زرد خانواده ی Pb/Sb رنگ های زرد پررنگی را به وجود می آورند . در صورتی که مقدار کمی Fe2O3 به جوهر اضافه شود رنگ زرد حاصل متمایل به نارنجی خواهد بود. ترکیبات اکسیدهای تیتانیم، آنتیموان و کرم نیز می توانند رنگ های زرد متمایل به نارنجی را به وجود آورند.
رنگ سبز:
ترکیبات کرم، مهمترین عوامل رنگ سبز می باشند. اکسید کرم می تواند به تنهایی (به صورت خام و تکلیس نشده) در لعابها باعث ایجاد رنگ سبز گردد. بدین منظور معمولاً حدود 2 تا 5 درصد اکسید کرم و یا بعضی از مشتقات دیگر کرم مانند بی کربنات پتاسیم به لعابها اضافه می شود.
دسته ای دیگر از جوهرهای سبز کرم، از اختلاط جوهرهای زرد خانواده ی Zr/V و جوهرهای آبی خانواده ی Zr/Si/V به وجود می آیند.
در بعضی از لعابها با استفاده از اکسید مس نیز می توان رنگ های سبز متمایل به آبی را به وجود آورد. با افزایش مقدار قلیایی های موجود در محیط ، ته رنگ های حاصل از مس، به طرف آبی تمایل می یابند. در بعضی موارد ترکیبات آهن در محیط احیاء رنگ های سبز روشن را به وجود می آورند.

رنگ سفید:
این رنگ در فرآورده های سرامیک با استفاده از مواد اولیه ی خالص و مواد ‍"کدر کننده" به وجود می آید.
رنگ سیاه:
جوهرهای رنگ سیاه، اسپینل هایی هستند که کاتیونهای دوظرفیتی آنها را عناصر کبالت ، منگنز، نیکل ، آهن و یا مس و کاتیونهای سه ظرفیتی آنها را عناصر آهن و کرم تشکیل می دهند سیلیس نیز در ترکیب این جوهرها ممکن است شرکت داشته باشد. در ترکیب این جوهر سیاه الزاماً تمامی کاتیونهای مذکور شرکت ندارند. با افزایش هر یک از کاتیونهای مذکور، ته رنگ جوهر حاصل ممکن است به طرف رنگ دیگری تمایل یابد. برای مثال، به علت وجود مقدار زیادی کبالت در ترکیب جوهر ممکن است رنگ سیاه متمایل به آبی، و یا مقدار زیادی کرم؛ رنگ سیاه متمایل به سبز به وجود آید. اکسید روی در ته رنگ حاصل بسیار موثر است. جوهرهای سیاه عموماً در درجه حرارتهای بالا پایدار میباشند. در لعابها ممکن است با استفاده از مخلوط اکسیدهای مذکور نیز رنگ سیاه به وجود آید.

رنگ خاکستری:
جوهرهای خاکستری می توانند از اختلاط مواد تشکیل دهنده ی جوهر سیاه با یک عامل رقیق کننده ی مناسب به وجود آیند. همچنین به وسیله ی تغییر در نوع و نسبت ترکیبات مولد جوهر سیاه می توان انواع جوهرهای خاکستری را ایجاد نمود.
همچنین ته رنگ های خاکستری زیبایی بر اساس ترکیب ساده ی اکسیدهای آهن و کرم ایجاد می گردند.
جوهرهای خاکستری:
جوهرهای خاکستری می توانند از اختلاط مواد تشکیل دهنده ی جوهرسیاه با یک عامل رقیق کننده ی مناسب به وجود آیند . همچنین به وسیله ی تغییر در نوع و نسبت ترکیبات مولد جوهر سیاه می توان انواع جوهرهای خاکستری را ایجاد نمود. ترکیباتی متشکل از نیکل، کبالت، تیتانیم یا نیکل، کبالت، قلع و یا کبالت ، کرم، آهن می توانند انواع مختلف خاکستری را به وجود آورند. همچنین ته رنگ های خاکستری زیبایی بر اساس ترکیب ساده ی اکسیدهای آهن و کرم ایجاد می گردند. در هر حال ترکیب این دسته از جوهرهای خاکستری می تواند بسیار متغیر باشد.
جوهرهای خاکستری ممکن است از ترکیب اکسید قلع و آنتیموان نیز به وجود آیند. در ترکیب این نوع جوهرها ممکن است مقادیر کمی از ترکیبات وانادیم و منگنز نیز به منظور اصلاح رنگ حاصل، موجود باشند. در لعابها ته رنگ های خاکستری متمایل به قهوه ای ممکن است با استفاده از اکسید نیکل نیز به وجود آید. بدین منظور ممکن است اکسید سبز نیکل (NiO) اکسید سیاه نیکل (Ni2O3) و یا کربنات نیکل (NiCO3) به مقدار حدود 2 تا 5 درصد مصرف گردند. اکسید نیکل، یک اکسید دیرگداز محسوب گردیده و معمولاً درلعابهایی با درجه حرارت پخت پایین مورد استفاده قرار نمی گیرند.
با استفاده از ترکیبات خام نیکل، امکان ایجاد حباب در سطح لعاب به مقدار زیادی وجود دارد. علاوه بر این مشکل، بلورهای سیلیکات نیکل نیز می توانند در هنگام سرد شدن مذاب تشکیل شده و باعث مات شدن لعاب و ایجاد سطوح ناهموار گردند.

رنگ های صورتی تا ارغوانی:
مشهورترین عوامل مولد رنگ صورتی: جوهرهایی هستند که ترکیب آنها اساساً از اکسیدقلع و کرم و نیز کلسیم تشکیل شده است . ترکیبات دیگری مانند براکس اسیدبوریک، سیلیس کائولن وغیره به منظور اصلاح رنگ ممکن است مورد استفاده قرار گیرند. رنگ های حاصل از این نوع جوهرها بر حسب ترکیب آنها از صورتی تا بنفش کمرنگ و قرمز لاکی متغیر می باشد. ترکیبات اکسیدهای کرم و آلومینیوم نیز جوهرهای صورتی تا قرمز یاقوتی را به وجود می آورند. در این جوهرها، به طور معمول اسید بوریک به عنوان کاتالیزور مورد استفاده قرار میگیرد. اکسید روی نیز گاهی ممکن است در این جوهرها موجود باشد. وجود آهن در ترکیب جوهرهای خانواده ی Al/Cu باعث تغییر رنگ صورتی به عنابی روشن می گردد.
خانواده ی دیگری از جوهرهای صورتی که رنگ هایی مشابه رنگ های خانواده ی Al/Cr (صورتی تا بنفش) به وجود می آورند. جوهرهایی هستند که از ترکیب اکسیدهای آلومینیوم و منگنز به وجود می آیند. این نوع جوهرها در درجه حرارتهای بالا مورد استفاده قرار گرفته و تا حدود 1400 پایدار می باشند.
جوهرهایی که از ترکیب اکسیدهای زیرکنیم، آهن و سیلیس به وجود می آیند نیز قادرند رنگ های صورتی، قرمز تا قرمز مایل به زرد را ایجاد نمایند.
کبالت نیز می تواند در بعضی موارد عامل رنگ صورتی باشد. برای مثال در لعابهای حاوی مقدار بسیار زیادی قلیایی، کبالت ته رنگ های صورتی را به وجود می آورد، وی رنگ های حاصل بسیار بی ثبات هستند. رنگ های صورتی فسفات کبالت عملاً در بدنه های چینی استخوانی قابل حصول می باشند.
ته رنگهای مختلف صورتی تا ارغوانی می توانند به وسیله ی ذرات کلوئیدی طلا نیز ایجاد گردند.
رنگ قرمز
به وسیله ی تغییر نسبت های مواد متشکله ی بعضی از جوهرهای صورتی می توان جوهرهای قرمز تهیه نمود. بهترین مثال در این مورد جوهرهای صورتی خانواده ی Al/Cr , Sn/Cr می باشند. رنگ های حاصل از این نوع جوهرها در حقیقت قرمز خالص نبوده بلکه کم و بیش به صورتی پررنگ و یا قرمز مایل به خرمایی هستند.
جورهای خانواده ی سلنیم ، کادمیوم، گوگرد مشهورترین عوامل مولد رنگ قرمز می باشند. مواد اولیه ی این نوع جوهرها در اکثر موارد عبارتند از اکسید، سولفور ، اگزالات و یا کربنات کادمیم، عنصر سلنیم، گوگرد، اکسید و یا سولفور روی . با توجه به قیمت گران مواد اولیه ی مذکور قیمت این نوع جوهرها نیز بسیار زیاد می باشد.
ذرات طلا و مس نیز اگر به صورت ذرات کلوئیدی در سوسپانسیون (شیشه ی حاصل از ذوب لعاب) وجود داشته باشند، می توانند رنگ های قرمز رابه وجود آورند.
اطلاعات موجود در مورد رنگ های قرمز حاصل از ذرات کلوئیدی مس بسیار اندک بوده و به طور کلی تهیه ی این نوع رنگ قرمز بسیار مشکل است. به نظر می رسد عوامل مولد رنگ در این لعابها، ذرات کلوئیدی عنصر می باشند ولی این مطلب هنوز به یقین ثابت نگردیده است. رنگ های قرمز مس در محیط احیاء کننده به وجود می آیند. لعابهای قرمز مس به طور کلی دارای درجه حرارت پخت کمتر از حدود 1250 بوده و ترکیب آنها بسیار مهم می باشد، بدین معنی که مقدار زیاد و بیش از حد سیلیس و آلومین در لعابها، باعث تغییر رنگ قرمز لعاب می گردند.
آهن نیز در بعضی موارد می تواند رنگ های قرمز را به وجود آورد به عنوان مثال یک جوهر قرمز می تواند از اختلاط Fe2O3 و Al2O3 به نسبت 1:1 به وجود آید. جوهرهای قرمز آهن در درجه حرارتهای بالا پایدار نبوده و دارای اهمیت زیادی نمی باشند. در بعضی از لعابهای سربی با درجه حرارت پخت پایین نیز اکسیدآهن Fe2O3 می تواند به تنهایی (به صورت خام و کلسینه نشده) باعث ایجاد لعابهای قرمز گردد. بدین منظور لازم است که مقدار قلیایی های خاکی در لعاب کم بوده و یا در صورت امکان لعاب فاقد اکسیدهای قلیایی خاکی باشد. همچنین مقدار کم آلومین (کمتر از 0.3 قسمت مولکولی) و مقدار اکسیدهای قلیایی در ایجاد رنگ قرمز آهن موثر است. اکسید برنز به ایجاد این رنگ کمک می کند.
رنگ های طلایی و نقره ای:
رنگ های طلایی و نقره ای از ترکیبات طلا و پلاتین به دست می آیند. این رنگ ها جهت تزیین در سطح لعاب کاربرد دارند. جوهرهای حاوی طلا که مولد رنگهای طلایی می باشند. دو نوع بوده که اصطلاحاً با نامهای "طلای براق" یا طلای مایع و "طلای صیقلی" مشهور هستند.
طلای براق پس از خروج از کوره رنگ های طلایی براق را به وجود می آورد و به همین دلیل به این نام مشهور است . رنگ های طلایی حاصل از طلای براق در مقایسه با رنگ های طلایی حاصل از طلای صیقلی، دارای ضخامت و پایداری کمتری می باشند ولی مزیت طلای براق ارزان بودن آن است.
رنگ های طلایی حاصل از طلای صیقلی پس از خروج از کوره براق نمی باشند (بر عکس رنگ های حاصل از طلای براق) به منظور براق نمودن لایه ی طلا لازم است که سطح آن به وسیله ی آگات، هماتیت و یا پود زیر کن صیقل داده شود (معمولاً از آگات استفاده می گردد) علت مشهور شدن این جوهر به "طلای صیقلی" نیز همین مورد است. علی رغم این نقطه ضعف، دوام و پایداری رنگ های حاصل از این نوع جوهر، در مقایسه با رنگ های حاصل از طلای براق بسیار بیشتر بوده و به همین دلیل معمولاً از طلای صیقلی به منظور تزیین با کیفیت بسیار بالا استفاده می شود. رنگ های نقره ای علی رغم این نام، به وسیله ی کلرور پلاتین ایجاد می گردند.
رنگ قهوه ای
رایجترین و مشهورترین عوامل مولد رنگ قهوه ای ، جوهرهایی هستند که ترکیب آنها اساساً از کرم، آهن و روی تشکیل شده است. به منظور اصلاح رنگ حاصل ممکن است سیلیس آلومین و اکسیدهای منگنز، کبالت و یا نیکل، آنتیموان و تیتانیم نیز در ترکیب این جوهرها شرکت داشته باشند.
خانواده ی دیگری از جوهرهای قهوه ای اساساً از ترکیب اکسید کرم و روی به وجود می آیند . این جوهرها بخصوص برای مصرف در لعابهایی که حاوی مقدار زیاد منیزیم می باشند مناسب بوده و دارای ثبات و پایداری نسبتاً خوبی در درجه حرارتهای بالا می باشند. منگنز در عین حال که در جوهرهای قهوه ای خانواده ی آهن و نیز خانواده ی کرم به عنوان یک اصلاح کننده ی رنگ مورد استفاده قرار میگیرد، ولی می تواند به طور مستقل نیز جوهرهای قهوه ای را به وجود آورد. طلای کلوئیدی با توجه به ابعاد ذرات خود می تواند رنگ های قهوه ای را نیز به وجود آورد. همچنین در محیط احیاء کننده ترکیبات اورانیم می توانند ته رنگ های متفاوت قهوه ای را نیز به وجود آورند. پلاتین نیز در بعضی مواقع به عنوان عامل مولد رنگ قهوه ای مورد استفاده قرار می گیرد. رنگ های حاصل از اکسیدهای آهن شاید آشناترین رنگ ها برای یک سرامیست باشند. به هر حال، برحسب ترکیب شیمیایی محیط اطراف، محیط کوره ومقدار آهن موجود ، ترکیبات آهن در محیط احیاء کننده رنگ های خاکستری سبز و سیاه را به وجود آورده و در محیط اکسید کننده رنگ های زرد، قرمز و قهوه ای را ایجاد می نمایند. هدف از بیان این مطلب کلی و شاید کهنه، اشاره به این نکته است که اکسیدهای آهن می توانند به تنهایی و به صورت تکلیس نشده به عنوان عوامل مولد رنگ قهوه ای در اکثر لعاب ها مورد استفاده قرار گیرند. ولی با توجه به حساسیت زیاد ترکیبات آهن و (حتی سیلیکاتهای آن) در برابر تغییرات محیط کوره، انجام این عمل در مورد فرآورده هایی که ابتدا در محیط احیاء پخته شده و در پخت بعدی در معرض محیط اکسید کننده هستند، باعث تغییر رنگ فرآورده می گردد. بنابراین معمولاً ترجیح داده می شودکه به جای استفاده از اکسید آهن از جوهرهای مربوطه استفاده شود.
رورنگی های زرین فام (لوسترها) و فازمغاذی
رورنگی های زرین فام و یا لوسترها به منظور تزیین فرآورده ها و ایجاد جلای فلزی خاصی، در سطح قطعات لعابدار مورد استفاده قرار می گیرند. جلای فلزی مذکور به وسیله ی لایه ی نازکی از فلزات که در اثر احیای نمک های فلزی در خلال پخت به وجود می آیند، ایجاد می گردد. در بسیاری موارد، این لایه ی فلز در سطح لعابها می تواند مشابه بلورهای موجود در لعابهای قازمغازی، شعاعهای نور را تجزیه نموده و اصطلاحاً ظاهری رنگین کمانی به وجود آورد. این دسته از رورنگی ها به رورنگی های زرین فام قازمغازی مشهور می باشند.
رورنگی های زرین فام دارای انواع متفاوتی می باشند و مشهورترین و رایج ترین نوع رورنگی هایی هستند که ترکیب آنها اساساً از رزینهای فلزات تشکیل یافته است. بدین ترتیب که نمک فلز مورد نظر که معمولاً نیترات، کلرور و یا سولفات می باشد، به همراه رزین ، حرارت داده شده و در نتیجه رزینات فلز به وجود می آید. سپس این رزینات در یک روغن مناسب حل می گردد (معمولاً روغن اسطوخودوس) حل می گردد. معمولاً یک قسمت وزنی رزینات فلز در دو قسمت از روغن اسطوخودوس حل می شود. در نهایت محلول حاصل به وسیله ی تربانتین رقیق می گردد. بدیهی است که نوع فلز مصرفی تعیین کننده ی رنگ حاصل خواهد بود. برای مثال ، نمک های مس رنگ های فلزی متمایل به قرمز را به وجود آورده و نمک های نقره، باعث ایجاد رنگهای فلزی متمایل به زرد می گردند. این دسته از رورنگی های زرین فام ، خود حاوی ترکیبات احیاء کننده بوده و بنابراین در هنگام پخت نیازی به ایجاد محیط احیاء کننده در درون کوره وجود ندارد. در جه حرارت پخت این نوع از رورنگی های زرین فام نیز مانند سایر رورنگی ها حدود 700 می باشد.
دسته ای دیگر از رورنگی های زرین فام، رورنگی هایی هستند که اساساً از اختلاط نمک های فلزی بارس های حاوی آهن و یا خاک اخرابه وجود می آیند . این نوع از رورنگی های زرین فام، قدیمیترین نوع بوده و در قرن سوم هجری به وسیله ی سفالگران ایران (و یا احتمالاً مصر) ساخته شده اند . به هر حال به منظور تهیه ی این نوع رورنگی ها، نمک فلز مورد نظر به عنوان مثال ، کربنات کبالت یا نیترات نقره وغیره با نسبت وزنی 1 به 3 با خاک اخرا یا رس های غنی از آهن مخلوط گردیده و سپس سرکه و گاهی آب به مخلوط اضافه می گردد. همچنین ممکن است مقادیری از چسب های لعاب نیز مورد استفاده قرار گیرند. با توجه به ترکیب این نوع رورنگی ها بدیهی است که به دلیل عدم وجود ترکیبات احیاء کننده لازم است که محیط کوره احیا کننده باشد . نحوه ی پخت این دسته از رورنگی های زرین فام بدین ترتیب است که ابتدا فرآورده ها تا درجه حرارتهای حدود 700 در محیط اکسید کننده و یا خنثی حرارت داده شده و سپس حرارت در حدود 700 برای مدتی ثابت نگه داشته شده و در این مدت محیط کوره نیز احیاء کننده می باشد. پس از گذشت مدت زمان لازم درجه حرارت کاهش می یابد. در هنگام سرد شدن فرآورده لازم است که محیط کوره تا درجه حرارت حدود 450 یا 500 همچنان احیاء کننده باقی بماند . پس از سرد شدن فرآورده ها سطح آنها شسته شده و صیقل داده می شود.
بسیاری از رورنگی های زرین فام که ترکیب آنها اساساً از خاک اخرا و نمک های فلزی تشکیل شده است قادرند رنگ های قازمغازی را به وجود آورند.
یک روش دیگر ایجاد لایه ی فلز در سطح لعاب فرآورده ها پاشیدن مستقیم محلول نیتراتها و یا کلرورهای فلزات به روی سطح فرآورده ها میباشد . این عمل بلافاصله پس از خروج فرآورده ها از کوره ی لعاب یعنی هنگامی که فرآورده ها هنوز داغ می باشند صورت می پذیرد. بدین ترتیب حلال و نیز نمک فلزات، تبخیر و تجزیه گردیده و لایه ای از فلز بر روی سطح فرآورده ایجاد می شوند (در محیط خنثی) در این روش اکسید مس رنگ های زرین فام ، قرمز، بنش و آبی، و اکسیدآهن، رنگ های سیاه و بنفش را به وجود می آورند. با استفاده از ترکیبات مولیبدن و وانادیم می توان رنگ های قازمغازی را به وجود آورد. در هر حال لازم به توضیح است که استفاده از این روش چندان رایج نمی باشد.
علاوه بر رورنگی های زرین فام، بعضی از لعابها نیز می توانند رنگ ها و جلاهای فلزی را در سطح فرآورده ها به وجود آورند بدیهی است که بدین منظور هر نوع لعابی قابل استفاده به طور کلی بهترین لعابها، برای ایجاد رنگ ها و جلاهای فلزی، لعابهای سربی – بری می باشند. به منظور ایجاد جلای فلزی در سطح این لعابها، ترکیبات و نمک های فلزات مختلف (بر حسب رنگ مورد نیاز) به مقدار حدود 2 الی 14 درصد به لعاب اضافه میگردند. علاوه بر نمک های فلزات ، معمولاً پیشنهاد می شود که مقادیر کمی از اکسیدهای قلع و یا روی نیز به لعاب اضافه شوند. این نوع لعابها طبق معمول بر روی بیسکویت مورد استفاده قرار گرفته و پخته می شوند. سپس فرآورده های لعابدار مجدداً وارد کوره شده ولی این بار در محیط احیاء قرار گرفته و تا حدود 700 حرارت داده می شوند. بدین ترتیب جلای فلزی مورد نظر در سطح لعاب به وجود می آید . دوام و ثبات رنگ های فلزی حاصل از رورنگی های زرین فام بسیار بیشتر می باشد. بسیای از این لعابها قادرند رنگ های قاز مغازی را به وجود آورند در نتیجه این نوع لعابها را می توان نوعی از لعابهای قازمغازی و یا رنگین کمانی به شمار آورد.

منابع:
1. تکنولوژی سرامیک های ظریف / افسون رحیمی ـ مهران متین ـ شرکت سهامی انتشار
2. صنعت لعاب سازی و رنگ های آن/ دکتر میر محمد عباسیان
3- Study on the phase-separated opaque glaze in ancient China from Qionglai Klin / Weidong Li* , Jiazhi Li, Jun Wu, Jingkun Guo
4- EDXRF analysis of blue pigments used in Valencian cermics from the 14th century to modern times / Clodoaldo Roldana,* , Jaume Collb , Jose Ferreroa
5-Influence of firing temperature on the color developed by a (Zr,V) SiO4 pigmented opaque ceramic glaze / L.M.Schabbacha,* , F.Bondiolib m A.M.Ferraric , T.Manfredinib , C.O.Petterd , M.C.Fredela
6-Chemical and Textural Characterization of Tin Glazes in Islamic Ceramics form Eastern Spain /Judit Molera and Mario Vendrell-Saz, Dept Crystallography and Mineralogy, University of Zaagoza, 50009 Zaragoza, Spain.
7 . آشنایی با رنگ آمیزی در آثار هنری ایرانیان از کهن ترین زمان تا دوره صفویه / جلیل ضیاء پور

113