В эпоху, когда стандарты качества и эстетической ценности керамических изделий постоянно растут, детальное понимание технологических процессов декорирования приобретает академическую важность. Это особенно касается надглазурной росписи.
Муфельная живопись (надглазурная роспись) была впервые разработана на знаменитой Мейсенской фарфоровой мануфактуре в Германии в начале 1720-х годов, что стало ключевым фактором для расширения палитры доступных цветов и заложило основу для расцвета фарфорового искусства в Европе.
Эта техника, основанная на низкотемпературном обжиге, позволила мастерам XVIII века преодолеть ограничения высокотемпературных красок и достичь беспрецедентной яркости и чистоты цвета. Для современного специалиста, будь то технолог или художник-прикладник, критически важно владеть не только приемами росписи, но и глубоко понимать материаловедческую и химическую природу используемых пигментов и режимов обжига. Настоящая работа представляет собой исчерпывающий анализ технологических, химических и практических аспектов надглазурной росписи фарфора с использованием низкотемпературных керамических пигментов.
Введение: Определение, Актуальность и Исторический Контекст Техники
Надглазурная роспись — это метод декорирования, при котором красящий состав наносится на уже прошедшее основной обжиг и покрытое глазурью керамическое изделие (фарфоровое или фаянсовое белье). Закрепление красочного слоя требует последующего, третьего по счету, обжига, который проводится при существенно более низких температурах, чем основной (политой) обжиг. Именно этот низкотемпературный процесс, именуемый муфельным обжигом, позволяет использовать пигменты, которые не выдерживают экстремальных температур (1200–1400°С) основного производства, тем самым открывая дорогу для невероятно широкой палитры.
Актуальность техники не снижается и в наши дни, поскольку именно надглазурная роспись обеспечивает максимальную вариативность в выборе цвета, яркость и четкость рисунка, а также возможность использования драгоценных металлов (золото, платина) в декоре. Следует отметить, что, несмотря на развитие цифровых методов, ручная муфельная живопись остается эталоном художественной ценности.
Хронология развития муфельной живописи
Исторически муфельная живопись стала революцией в керамическом производстве. До ее появления художники были ограничены узким спектром подглазурных красок (в основном кобальт для синего, железо для коричневого). Разработка муфельной печи, позволяющей контролировать низкие температуры, привела к созданию красок, плавящихся при 600–830°С. Как было отмечено, Мейсенская мануфактура в Германии стала пионером в освоении этой техники в начале 1720-х годов. В России освоение муфельной живописи тесно связано с развитием собственного керамического производства. Важной вехой стало создание в Москве Фаянсовой фабрики Афанасия Гребенщикова, основанной в 1724 году. Это предприятие считается первым русским производством, освоившим технику муфельной живописи для декорирования фаянса, что стало важным шагом к формированию национальной школы декорирования.
Материаловедение: Химический Состав и Свойства Надглазурных Пигментов
Ключ к успеху надглазурной росписи кроется в материаловедении, а именно — в структуре и свойствах низкотемпературных керамических пигментов. Надглазурная краска — это сложная система, состоящая из трех основных компонентов: пигмента, флюса (плавня) и органического связующего.
Классификация и химическая структура керамических пигментов
Керамический пигмент представляет собой твердое, неорганическое, термостойкое соединение. Его основная задача — сохранять свою кристаллическую структуру и цвет, не растворяясь в расплавленной матрице (флюсе) и не вступая в химическое взаимодействие с глазурью изделия. Пигменты классифицируются по их химической структуре и типу кристаллической решетки:
- Оксиды металлов: Простейшая группа, включающая такие компоненты, как оксид меди (
CuO,Cu₂O), оксид никеля (NiO), оксид железа (Fe₂O₃) и оксид хрома (Cr₂O₃). - Металлические коллоиды: Применяются для создания блестящих, металлических эффектов. Сюда относят тончайшие дисперсии золота (
Au), серебра (Ag) и платины (Pt). - Комплексные соединения (Синтетические минералы): Наиболее распространенная и устойчивая группа, в которой красящий ион инкапсулирован в стабильную кристаллическую решетку. Примеры включают:
- Шпинели (например, кобальтовые, цинковые, железистые шпинели): Имеют структуру
AB₂O₄и обладают высокой термостойкостью. - Цирконовые пигменты: Красящий ион (например, ванадий для синего) фиксируется в решетке циркона (
ZrSiO₄). Эти системы (Zr-Si-V) исключительно стабильны и используются для получения ярких, чистых цветов. - Корунды.
- Шпинели (например, кобальтовые, цинковые, железистые шпинели): Имеют структуру
Важнейшая характеристика — Максимальная температура использования пигмента. Это температурный предел, выше которого начинается интенсивное растворение кристаллов пигмента в расплаве глазури или флюса, что приводит к потере цвета и его блеклости. Для надглазурных пигментов этот предел лежит выше 850°С, что позволяет им выдерживать муфельный обжиг.
Флюс (Плавень): Состав и роль в адгезии
Если пигмент дает цвет, то флюс обеспечивает фиксацию и адгезию красочного слоя к фарфоровой глазури. Флюс представляет собой специальное легкоплавкое стекло, которое плавится в диапазоне муфельного обжига (600–830°С).
Состав флюса: Чаще всего используются свинцовые, свинцово-борные или щелочные алюмо-боросиликаты. Наличие оксидов свинца и бора обеспечивает низкую температуру плавления, что является критически важным параметром для сохранения цвета.
Роль флюса:
- Связующее: При обжиге флюс расплавляется, инкапсулируя частицы пигмента.
- Адгезия: Расплавленный флюс взаимодействует с поверхностью основной глазури изделия, проникая в ее поверхностный слой и создавая прочную химическую связь, которая надежно закрепляет пигмент в стекловидной матрице.
Приготовление краски: Надглазурная краска готовится путем тщательного перетирания сухого пигмента с флюсом и последующего смешивания со связующим. Типовая пропорция для приготовления сухой надглазурной краски составляет примерно 1 часть пигмента на 4 части флюса (соотношение пигмента к флюсу 1:4 по массе). Это высокое содержание флюса необходимо для обеспечения достаточного стеклования и адгезии, а также для защиты пигмента от окисления.
Особенности термочувствительных пигментов
Некоторые желаемые цвета, такие как истинно красные и оранжевые, не могут быть получены из обычных оксидов, поскольку они разлагаются при относительно низких температурах. Сульфоселенид кадмия (Cd(SₓSe₁₋ₓ)) является единственным пигментом, способным дать эти яркие оттенки. Однако он летуч и термочувствителен. Чтобы сохранить его цвет при температурах до 1100°С (что, тем не менее, ниже температуры политого обжига фарфора), применяется технология инкапсуляции.
Инкапсуляция — это процесс, при котором частицы термочувствительного пигмента заключаются в защитную оболочку из высокостабильного неорганического соединения, например, циркона (ZrSiO₄). Эта «защитная броня» предотвращает сублимацию и разложение пигмента во время обжига, позволяя использовать яркие красные и оранжевые цвета в надглазурной палитре. В противном случае, без такой защиты, пигмент просто выгорел бы, оставив после себя лишь блеклый след.
Технологическая Схема Надглазурной Росписи
Процесс создания фарфорового изделия, декорированного надглазурной росписью, всегда включает три последовательных этапа термической обработки.
Подготовка краски: Связующие вещества и консистенция
Подготовка краски критически важна для качества нанесения и результата обжига. Сухой порошок (пигмент + флюс) смешивается с органическим связующим.
Роль связующих веществ: Связующие обеспечивают необходимую вязкость, текучесть и липкость краски, позволяя художнику наносить ее кистью, пером или методом деколи.
- Масляные связующие: Наиболее часто используются скипидарное масло, а также лавандовое, гвоздичное или анисовое масло. Они имеют умеренную скорость испарения и обеспечивают равномерное нанесение.
- Водные связующие: Для некоторых техник могут использоваться сахарный сироп или глицерин.
Консистенция краски регулируется в зависимости от техники. Для тонких линий и проработки деталей требуется более густая краска, разведенная густым скипидарным маслом. Для техники крытья (сплошного покрытия) используется более жидкая консистенция. Недостаточное внимание к консистенции может стать причиной таких дефектов, как потеки или отслоения.
Этапы обжига керамического изделия
Изготовление фарфора и последующее декорирование — это серия термических операций, каждая из которых имеет свою цель:
| Этап обжига | Температурный Диапазон (°С) | Цель процесса |
|---|---|---|
| 1. Утельный (Бисквитный) обжиг | 800–1000 | Уплотнение черепка, удаление остаточной влаги и органики. Изделие остается пористым. |
| 2. Политой (Глазурный) обжиг | 1200–1400 | Полное спекание черепка (фарфора), плавление и стеклование глазури, образование монолитного, водонепроницаемого слоя. |
| 3. Декорирующий (Муфельный) обжиг | 600–830 | Плавление флюса надглазурной краски, ее закрепление на поверхности глазури. |
Надглазурная роспись всегда производится после второго этапа, на уже готовом, глазурованном изделии. Муфельный обжиг проводится в печах периодического действия — муфельных печах, которые гарантируют точный, контролируемый низкотемпературный режим.
Критические Параметры Муфельного Обжига (600–830°С)
Муфельный обжиг — это не просто нагрев до конечной точки; это сложный процесс, требующий точного следования температурному профилю. Нарушение режима обжига является основной причиной дефектов, ведь правильно подобранный режим — залог долговечности декора.
Фаза удаления органических связующих
Критический этап процесса приходится на диапазон до 400–500°С. В этом интервале происходит полное выгорание всех органических связующих веществ (масел, скипидара, глицерина), добавленных в краску.
Критический режим:
- Необходим очень медленный и контролируемый нагрев.
- Рекомендуемая скорость нагрева на первом этапе (до 400°С) должна быть в пределах 100–200°С в час.
Если нагрев слишком быстрый, органические вещества не успевают полностью окислиться и испариться. Они разлагаются, выделяя газы, которые, если флюс начнет плавиться преждевременно (в диапазоне 400–600°С), будут закупорены. Разве не стоит ли всегда помнить, что этот технологический просчет приводит к образованию дефектов типа наколов или вспучивания красочного слоя?
Определение максимальной температуры и времени выдержки
Максимальная температура муфельного обжига (780–830°С) определяется химическим составом флюса и термостабильностью пигментов.
| Параметр | Диапазон | Технологическое Обоснование |
|---|---|---|
| Максимальная T | 780–830°С | Обеспечение полного расплавления флюса, но ниже температуры, при которой начнется деформация глазури или растворение пигмента. |
| Время выдержки (Сокинг) | 10–30 минут | Необходимость обеспечить полное растекание расплавленного флюса, его взаимодействие с глазурью и выход остаточных газов из красочного слоя. |
| Скорость охлаждения | До 600°С — медленно; ниже 600°С — можно быстрее | Контроль кристаллизации флюса и предотвращение термических напряжений. |
Важное исключение для термочувствительных пигментов: Для красок, содержащих термочувствительные пигменты (например, сульфоселенид кадмия для красного и оранжевого цвета), время выдержки (сокинг) на максимальной температуре должно быть строго ограничено. Чрезмерное пребывание при высокой температуре приводит к разложению пигмента и потере яркости. Для таких красок максимальное время выдержки не должно превышать 10 минут, поскольку инкапсуляция, хоть и эффективна, имеет свои временные ограничения.
Сравнительный Анализ Техник Росписи
Понимание надглазурной росписи невозможно без ее сравнения с основным конкурентом — подглазурной росписью. Разница кроется не только в последовательности нанесения, но и в фундаментальных материаловедческих ограничениях.
| Критерий Сравнения | Подглазурная Роспись | Надглазурная Роспись |
|---|---|---|
| Момент нанесения | На необожженный черепок (бисквит) или утильный обжиг. | На обожженное, глазурованное изделие. |
| Температура закрепления | Высокая (1200–1400°С) — совпадает с политым обжигом. | Низкая (600–830°С) — муфельный обжиг. |
| Доступная палитра | Ограничена. Пигменты должны быть чрезвычайно термостойкими (Co, Cr, Fe). |
Максимально широкая, включая термочувствительные цвета (Cd-Se) и драгоценные металлы. |
| Декоративный эффект | Цвета приглушены, контуры могут быть размыты. Блеск достигается глазурью. | Цвета яркие, чистые, сохраняется четкость контуров. |
| Прочность покрытия | Высокая. Краска защищена толстым слоем глазури. | Средняя. Краска находится на поверхности, подвержена механическому истиранию. |
Преимущество надглазурной росписи: Главное преимущество — возможность использования богатейшей палитры, включая красные, оранжевые, розовые и фиолетовые оттенки, которые не выдерживают высокую температуру политого обжига. При подглазурной росписи высокая температура обжига приводит к диффузии пигментов в расплаве глазури, что может лишать рисунок четкости контуров и приглушать цвета. Надглазурные же краски сохраняют яркость и чистоту тона, поскольку обжиг происходит при температуре, недостаточной для сильного растекания основной глазури, и пигмент остается зафиксированным в тонком слое флюса, обеспечивая высокую детализацию.
Типология Дефектов и Технологические Методы их Предотвращения
Дефекты надглазурной живописи — это прямое следствие нарушения материаловедческих принципов или технологического режима муфельного обжига. Как правило, их можно классифицировать по причинам возникновения.
Дефект «Заколы» («Наколы»): Механизм образования
Заколы (наколы, точечные углубления) представляют собой мелкие кратерообразные дефекты на поверхности красочного слоя. Они являются одним из самых распространенных и сложных дефектов муфельной живописи.
Механизм возникновения: Наколы возникают, когда газы, образующиеся при разложении остатков органического связующего или летучих соединений (например, сульфатов в глазури), не успевают выйти из красочного слоя до его стеклования.
- Критический диапазон: 400–600°С. В этом диапазоне органика разлагается, выделяя газы.
- Технологическая ошибка: Если флюс имеет слишком низкую температуру плавления или скорость нагрева в этом диапазоне слишком высокая, происходит преждевременное расплавление флюса. Расплавленный флюс, действуя как вязкая пробка, закупоривает выход газов.
- Результат: Накопленное давление газа прорывает стекловидную пленку флюса, образуя кратер. Флюс не успевает затянуться, и дефект фиксируется.
Предотвращение наколов:
- Контроль связующего: Обеспечение полного и медленного выгорания органики до начала плавления флюса (медленный нагрев до 400°С).
- Режим обжига: Повышение максимальной температуры обжига (в допустимых пределах) и увеличение времени выдержки (сокинга) для уменьшения вязкости расплава и обеспечения полного выхода остаточных газов, что позволяет флюсу «затянуться».
Отслоения и Потеки: Причины и Коррекция
1. Отслоения (Отслаивание глазури или красочного слоя)
Отслоения могут происходить по двум основным причинам:
- Термическое несоответствие: Наиболее распространенная причина — разница в температурных коэффициентах линейного расширения (ТКЛР) между черепком и глазурью. Если ТКЛРглазури меньше, чем ТКЛРмассы (
ТКЛРглазури < ТКЛРмассы), при охлаждении на поверхности глазури возникают растягивающие напряжения, что может привести к ее отслоению. - Механическая слабость: Использование чрезмерно тонкого помола глазури или пигмента, что снижает прочность сцепления.
Коррекция: Строгий контроль за составом глазури для обеспечения согласованности ТКЛР с фарфоровой массой, а также контроль за тониной помола сырья.
2. Потеки / Сборка
Потеки, или местное скопление краски, возникают, когда красочный слой во время обжига становится чрезмерно текучим и собирается в комки или стекает.
Причины:
- Чрезмерно толстый слой краски: Художественное нанесение в несколько слоев без промежуточного закрепления.
- Некачественный помол пигмента: Крупные, неравномерные частицы пигмента могут нарушать однородность флюса.
Коррекция: Контроль толщины наносимого слоя, обеспечение высокой дисперсности (тонины помола) пигментов и флюса, а также использование связующих, которые не приводят к излишнему растеканию при нагреве.
Заключение и Перспективы Развития
Надглазурная роспись низкотемпературными керамическими пигментами представляет собой сложную, но исключительно эффективную технологию декорирования фарфора. Ее жизнеспособность и художественная ценность базируются на двух китах: химической стабильности комплексных пигментов и строгом контроле низкотемпературного муфельного обжига. Использование богатой палитры с сохранением чистоты тона делает эту технику незаменимой в высокохудожественном производстве.
Ключевые технологические выводы заключаются в следующем:
- Роль флюса: Флюс, состоящий из легкоплавких свинцово-борных силикатов, является не просто связующим, а активным компонентом, обеспечивающим адгезию к глазури.
- Критический режим: Наиболее важным этапом является медленный нагрев до 400°С (100–200°С в час), необходимый для полного выгорания органических связующих и предотвращения газовых наколов.
- Термочувствительность: Для сохранения ярких цветов, особенно сульфоселенида кадмия, необходима не только инкапсуляция, но и ограничение времени выдержки на максимальной температуре (не более 10 минут).
Современные тенденции в области низкотемпературного декорирования фарфора сосредоточены на двух направлениях:
- Инновации в материалах: Разработка новых, экологически более чистых флюсов, не содержащих свинец, но сохраняющих низкую температуру плавления и высокие адгезивные свойства.
- Цифровые технологии: Внедрение цифровой керамической печати (деколь) с использованием низкотемпературных пигментов, что позволяет ускорить процесс, стандартизировать качество и обеспечить высокую точность нанесения сложных многоцветных орнаментов.
Таким образом, надглазурная роспись остается востребованной технологией, требующей от специалиста глубоких знаний в области материаловедения и строгого соблюдения технологической дисциплины.
Список использованной литературы
- Акунова Л.Ф., Крапивин В.А. Технология производства и декорирование художественных керамических изделий. М., 1984. 207 с.
- Добрынина Г.Г. Основы технологии художественной керамики [Электронный ресурс]. URL: http://abc.vvsu.ru/Books/osn_tehn_hud_keram_up/default.asp (дата обращения: 29.10.2025).
- Захаров А.И. Основы технологии керамики: Учебное пособие. М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2002. 80 с.
- Миклашевский А.И. Технология художественной керамики (Практическое руководство в учебных мастерских). Л.: Издательство литературы по строительству, 1971. 302 с.
- Потрясающие работы из фарфора Светланы Орешкиной [Электронный ресурс]. URL: http://www.liveinternet.ru/tags/%EF%F0%E8%EA%EB%E0%E4%ED%EE%E5+%E8%F1%EA%F3%F1%F1%F2%E2%EE-%E0%ED%F2%E8%EA%E2%E0%F0%E8%E0%F2/ (дата обращения: 29.10.2025).
- Расписные керамические фантазии [Электронный ресурс]. URL: http://vdohnovenie2.ru/unikalnaya-avtorskaya-raspisnaya-keramika-xudozhniki-a-stasenko-i-s-leontev/ (дата обращения: 29.10.2025).
- Подглазурная роспись: методические рекомендации по дисциплине «Производственное обучение» [Электронный ресурс] // Art-teachers.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Обжиг керамики. Основные этапы и ключевые процессы [Электронный ресурс] // Imold.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Обжиг керамики. Режимы обжигов различных видов керамических изделий. Процессы, происходящие при обжиге [Электронный ресурс] // Portalkeramiki.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Мастер-класс по надглазурной росписи от Татьяны Чариной [Электронный ресурс] // YouTube. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Дефекты глазурного покрытия, причины возникновения и способы устранения [Электронный ресурс] // Stroitelstvo-new.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Пигменты: основные понятия [Электронный ресурс] // Portalkeramiki.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Общая характеристика пигментов [Электронный ресурс] // Portalkeramiki.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- Обжиг фарфора [Электронный ресурс] // Kefa.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).
- СОВРЕМЕННЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Учебное пособие [Электронный ресурс] // Kpfu.ru. URL: [Не указан] (дата обращения: 29.10.2025).