文/江西陶瓷工艺美院教师王明华
在锆系色料中，锆铁红以其呈色性好、色泽鲜艳、具有高温稳定性，化学稳定性好、具有良好的遮盖力、优异的耐光和耐热性、无渗色和迁移、具有良好的热稳定性、；良好的蔽光性、容易分散、着色力强、颜色鲜艳等特点一直被大家所重视。而对于建陶行业的琉璃瓦产品而言，由于受喷墨墨水冲击较小，供应需求量稳定，更是为色料生产产假所钟爱。
对于锆系色料而言，锆铁红是比较特殊的产品。一般如钒锆蓝或镨黄等产品，我们可以认为是固溶型色料。在钒锆兰颜料合成的反应过程中，高温下SiO2，在矿化剂的作用下或形成挥发性的硅的卤化物迁移到ZrO2的表面或硅扩散到SiO2，表面通过固相或气相一固相反应形成锆石晶体，与此同时正四价的着色离(如v4+和pr4+)与正四价的锆离子之间发生置换，形成有色置换型的有限固溶体，即着色离子进了ZrSiO4晶体的晶格构造中，颜料为均一的锆石固溶体。
但对于锆铁红而言，却被认为属于包裹型色料。锆铁红颜料与固溶体型的钒锆兰和镨锆黄颜料在内部结构和呈色机理上有本质的区别，从形成置换型固溶体的条件之一，即从阳离子的离子半径大小来看，Zr4+、V4+、Pr4+和Fe3+四种阳离子的离子半径分别为0．、0.、0.和0.nm。似乎Fe3+比V4+、Pr4+更有利于置换Zr4+而形成有限固溶体。然而，由于ZrSiO4晶体构造属于岛状结构的硅酸盐，Zr4+位于十二面体的中心内，即Zr4+的配位数为12，而Fe3+的配位数为8。假若Fe3+和Zr4+之间发生置换，则Fe3+是处于极不稳定的自旋状况。同样原因，Fe3+更不可能换配位数为4的位于四面体中心内的Si4+；再者，用三价的Fe3+置换四价的Zr4+或Si4+时。还必需补偿正电荷，以满足晶体结构的电中性要求，这在合成颜料的高温环境下是无法实现这种置换的。ZrSiO4和Fe2O3之间没有形成固溶体，而是在ZrO2与SiO2反应生成ZrSiO4晶体不断生成过程中，将Fe2O3如同夹杂物样地包裹起来，形成包裹型颜料。因此，改善Fe2O3，与ZrO2、SiO2的反应活性，使Fe2O3能最尽大可能地包裹到ZrSiO4晶体空隙中去，是锆铁红色料合成工艺的关键。这个锆铁红色料与其他锆系色料不同之处也在锆铁红产品使用过程中应得到我们的注意。
锆铁红产品在选用着色剂时，可以有很多选择，如Fe2O3、FeCl3、FeCl3?4H2O、FeSO4?7H2O、Fe(OH)3等。矿化剂选择有H3BO3、NaCl、NaF、Na2SiF6、K2SiF6等。而锆的选择可以选择电熔锆，也有研究说选择活化后的硅酸锆以降低成本。为了促进锆铁红的生产产率，一般来说，在考虑经济成本的情况下，应尽可能使用活化产品。如使用Fe(OH)3，由于其再混磨过程中更容易吸附在ZrO2周边，生产出来的的锆铁红产品一般颜色就较为纯正，使用矿化剂Na2SiF6由于其中的F能够与Si生产SiF4气体，气化后的Si更容易将与ZrO2发生反应，因而产品的产量会高，产品的颜色也相对更纯正。
锆铁红的一个简易配方及生产过程。53%ZrO2、28%SiO2、16%Fe2O3、3%Na2SiF6。按配方准确称量后，均匀混合并干磨。到一定细度后，装入坩埚内至于炉中在℃适当保温，最高烧成温度以氧化气氛℃煅烧，冷却取出后，研磨，洗涤，干燥后即为锆铁红产品。在整个生产过程中，应尽量创造Fe离子包裹在ZrO2周围，然后SiO2再与ZrO2反应，将Fe包裹在内的条件。
在目前的锆铁红产品中，如琉璃瓦的使用中，一般是将基础釉与色料同时置于球磨机内进行长时间的球磨，然后再上釉烧成。在这个过程中，由于锆铁红是类似于包裹型色料，因此长时间球磨后，很容易破坏锆铁红的结构，使得发色效果降低。这也是琉璃瓦釉中锆铁红的用量往往高达9~11个百分点之多的原因。因此，我们应尽量缩短色料的球磨时间，即先磨其他釉料，在球磨后期再将色料加入，以降低色料被破坏的概率。以达到色料的最大发色的目的。同时，在基础釉中，也要注意Na元素的控制，以避免色料溶解率过高，降低发色力。
锆铁红色料内容很多，厂家自己的生产心得和使用心得也很多。本文浅述一二，不当之处，敬请不吝指教。
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