玻璃态基体中二价铁离子配位构型与光学特性研究
批准号:
12075260
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
闫灵通
依托单位:
学科分类:
核技术在其他领域中的应用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
闫灵通
中文摘要
我国传统青瓷釉色的改进与变化影响着制瓷产业的兴衰发展和工艺演进,相关研究具有重要的学术价值。铁元素赋予了青釉丰富的颜色装饰效果,因此铁离子在玻璃态基体中的光学特性一直是古陶瓷研究领域中的热点问题。过渡金属离子显色机理研究表明,化学价态和近邻原子配位构型决定着离子的光学性质。基于价态分析可以明确地解释青釉发展早期阶段釉色不断纯粹的过程,而成熟青釉颜色的多样性则需要从分子配位构型的角度出发提出进一步的机理解释,但目前相关研究较少。本项目期望以典型传统青釉为研究对象,利用X射线吸收精细结构谱、成分分析及紫外可见近红外光谱等多种实验手段,表征分析玻璃态釉层中铁离子近邻原子分布情况及显色效果、元素组成和烧成温度等信息,研究烧制工艺、配位构型和光学特性之间的关联关系,从分子角度深入阐述铁离子在传统青釉中的显色机理,为我国青釉工艺发展研究和传统制釉技术的复原提供有价值的参考信息和理论依据。
英文摘要
The improvement and change of glaze color were of great significance to the development of the Chinese traditional celadon industry and the evolution of manufactory technology. Related research has important academic value. Iron ions can bring color decoration effect to traditional celadon, so the optical properties of iron ions in glassy glazes have always been a research topic of interest in the field of ancient ceramics. Previous studies on the coloration mechanism of transition metal ions suggested that the valence and coordination structure of the ion could determine its optical properties. The change of valence state can explain the improvement of glaze color in the early stages of celadon. However, the color diversity of mature celadon glaze needs to be further explained based on the coordination structure. Currently, there are fewer studies in this way. This project is expected to take typical celadon glazes as the research object, and analyze the coordination structure and optical characteristics of iron ions in the glassy glazes, composition and firing temperature etc. with experimental methods such as X-ray absorption fine structure, elemental analysis and UV-Vis-NIR spectrophotometry. The purpose is to reveal the relationship between the firing process, coordination structure and optical characteristics of iron ions. We hope to further explain the coloration mechanism of iron ions in the traditional celadon glaze from molecular perspective. This study is expected to provide valuable reference information and theoretical basis for the study on craft development in celadon glaze and the restoration of traditional glaze technology.
青瓷在我国古陶瓷发展历史中占有重要地位,很多名窑产品一直都有很高的关注度。青瓷釉中的铁离子是主要呈色元素,它的d-d轨道跃迁会吸收特定波长的可见光从而使得瓷釉呈现不同的显色效果,而铁元素价态和近邻原子排布结构都会影响其3d轨道能级分布。高品质青釉颜色效果一直是古代陶工的追求,制釉技术的演进是青瓷工艺发展过程中的重要内容。青瓷呈色机制研究旨在揭示青釉工艺、铁元素化学状态与呈色效果之间的关联关系,也是本项目的研究重点。项目组系统收集了浙江龙泉地区不同类型青瓷残片、文献哥窑黑胎青瓷、南宋官窑青瓷及汝青瓷等典型青瓷产品。利用X射线荧光谱、紫外可见分光光谱、X射线吸收精细结构谱等手段对样品元素组成、光学特性及分子结构等信息进行了分析表征,针对青釉呈色机制、典型工艺技术、开片机理等问题进行了深入研究。分析结果表明青瓷颜色效果主要因为在自然光照射下,青釉在约1100nm波长处有明显宽化的吸收峰,它是六配位Fe2+的d-d电子轨道跃迁吸收导致,谱峰的峰宽和强度是影响釉色效果的重要原因。汝瓷釉层玻璃态基体内含有钙长石和石英颗粒等晶体颗粒,它们与玻璃态基体的膨胀系数差异较大,因此在降温过程中釉内会产生明显的内部应力,汝官青釉中两类晶体颗粒含量相对较高,内部应力更强,更易出现开片效果。黑胎青瓷胎体中铁元素的化学状态明显受到表面效应的影响,导致胎体表面呈现紫口铁足现象。另外,通过系列实验验证了在现有技术条件下,利用拉曼分析青釉中羟基拉曼峰对样品进行断代分析不具有可行性。
基于同步辐射X射线粉末衍射定量分析方法研究早期瓷器的发展演变
-
批准号:U1732106
-
项目类别:联合基金项目
-
资助金额:50.0万元
-
批准年份:2017
-
负责人:闫灵通
-
依托单位:
黑胎青瓷的多种现代分析技术综合研究与识别依据的建立
-
批准号:11305183
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30.0万元
-
批准年份:2013
-
负责人:闫灵通
-
依托单位:
国内基金
海外基金