表1  因素、水平表

Table 1   Factor and level list

    2．4．2 正交实验结果与数据处理
    按表1所选定的因素、水平，得到如表2所示结果。
    

表2  正交实验及结果

Table 2   Crossing experiments and results

    2．4．3 煅烧样品的外观呈色效果及烧结状态见表3。
    

表3  样品外观及呈色

Table 3  The looking and the colour appearance of the sample

    3 结果分析
    3．1 由实验结果可以看出，在四个影响因素中，主要因素是烧结温度，其原因可以分析为随着烧结温度升高，斜顽辉石的晶格形成更趋完善和稳定，温度升高（达1250℃），晶格生长增大，温度降低（达1100℃），晶格形成便少，当然烧结温度不宜过高，否则将使斜顽辉石的晶格产生变化，造成呈色的不稳定。其次影响因素是着色剂，当Co(NO3)2增加，在斜顽辉石晶格中的比例提高，呈色着色能力便增强。如果Co(NO3)2过量，易造成Co2+的配位产生变化，而呈现兰色。
    3．2 经过正交试验后众人目测及计算结果，可以认定最佳配方为：
    MgCO3 85
    SiO2 60
    Co(NO3)2 20
    煅烧温度 1250℃
    另加NaF 2%
    3．3 钴是一种过渡金属元素，当它在ZnO·Al2O3尖晶石结构中会呈现海碧兰色调，而当二价的钴离子固熔于斜顽辉石（MgO·SiO2）结构中时，能呈现紫红色。这是因为可见光波长范围内的光被选择性吸收和反射的结果。从结晶化学观点来看，同一着色剂配位数高者透过波长较长的光波，配位数低的能透过波长较短的光波，所以四配位的钴离子Co2+在ZnO·Al2O3尖晶石结构中呈现兰色，六配位的钴离子Co2+在斜顽辉石MgO·SiO2结构中呈现紫红色。
    4 结论
    4．1 经过正交实验，可以确定最佳配方为：MgCO3 54%、SiO2 34%、Co(NO3)2 12%，煅烧温度1250℃，另加NaF2%，其中碳酸镁、石英为矿物载体，硝酸钴为着色剂，氟化钠为矿化剂。
    4．2 钴镁红颜料的应用受烧成温度及气氛的影响比较大。当温度超过1280℃时，会使颜料的晶格产生变化，造成钴离子的配位改变，使原气氛的作用也会使钴离子的配位数改变，使原有的红色相出现偏兰效果，所以只能应用于中低温度（1250℃以下）及氧化气氛中烧成。
    4．3 钴镁红颜料的应用还受釉料组成的影响，选用硅含量高，铝含量低，镁含量高，其它碱金属氧化物含量低的酸性釉料可以对颜料中的斜顽辉石网格结构有加强作用。
    4．4 钴镁红颜料的应用还应避免氧化锌（ZnO）的引入，因为氧化锌与釉料中的氧化铝结合形成尖晶石结构，会使二价钴离子的配位发生变化，影响钴镁红的最佳呈色。