Correlation between the green-like coloration and the structural and electronic properties of celadon glazes (I) Correlação entre a coloração esverdeada e as propriedades estruturais e eletrônicas de esmaltes celadon (I)

Abstract

Celadon glazes have been investigated by means of ordinary X-ray fluorescence analysis, and X-ray diffraction and X-ray absorption spectra using synchrotron radiation. The tentative glazes are prepared by mixing raw celadon materials of Masuda feldspar, limestone, quartz, and extra-added Fe2O3 of about 1wt% at thermal treatment till about 1300 °C. It is found that the glaze-colors strongly depend on the Fe2O3 amount and the high-temperature treatment under oxidizing and deoxidizing in the used kiln. Especially, the characteristic color of blue-green, white-green-brown, and white-blue-green result from complex hybridized 3d5L and 3d6L bands. The 3d6L hybridization is induced by an electronic exchange interaction between an empty 3d6 orbital of Fe ions and an occupied 2p orbital of surrounding O ions in the (SiO2 - Al2O3 - CaO) basic complex ceramics of glass-state under the deoxidizing thermal treatment.Esmaltes celadon foram investigados por meio de análise de fluorescência de raios X, e difração de raios X e espectros de absorção de raios X usando radiação síncrotron. Os esmaltes foram preparados por mistura de matérias-primas de celadon de feldspato Masuda, calcita, quartzo e 1 peso% a mais de Fe2O3 com tratamento térmico até 1300 °C. Foi verificado que as cores dos esmaltes dependem fortemente do teor de Fe2O3 e do tratamento térmico a alta temperatura sob atmosfera oxidante e desoxidante. As cores características verde azulada, marron esverdeada esbranquecida resultam das bandas de hibridização complexa 3d5L and 3d6L. A hibridização 3d6L é induzida por interação de troca eletrônica entre o orbital vazio 3d6 e íons Fe e um orbital 2p ocupado com íons oxigênio vizinhos nas cerâmicas complexas básicas (SiO2 - Al2O3 - CaO) no estado vítreo sob tratamento térmico desoxidante.

Keywords

• cerâmicas vítreas
• cor
• cerâmica tradicional
• métodos de raios X
• glass ceramics
• color
• traditional ceramics
• X-ray methods