CN106977097B - 一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉及其制备方法。一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，包括石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛0～1份、苏州土3～7份。一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，包括以下步骤：(1)配料；(2)球磨；(3)检测釉浆的细度；(4)将检验合格的釉浆过筛除铁；(5)陈腐。
Description
技术领域
本发明属于材料科学与工程领域，涉及一种陶瓷釉料，具体涉及一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉及其制备方法。
背景技术
釉是一种硅酸盐混合物，陶瓷器上所施的釉一般以石英、长石、粘土为原料，经研磨、加水调制后，涂敷于坯体表面，经一定温度的焙烧而熔融，温度下降时，形成陶瓷表面的玻璃质薄层。
高档日用瓷尤其是硬质白瓷采用的釉料，主要表现在坯体具有良好的半透明度、高白度、高机械强度等方面，即产品在满足现代人审美的同时，还需能适应酒店、宾馆机械化洗涤及高温快速消毒和家庭微波炉的使用，同时釉面须光洁、滋润、柔和、热稳定好，且能经受金属刀叉的使用等。因此，釉面质量是陶瓷产品档次水平高低的重要标志。
目前，大量生产的硬质瓷烧成温度在1350℃左右，这些硬质瓷通过精选优质原料、精工细作，可以通过一次烧成工艺得到高白、高透的日用细瓷，但是由于这种硬质瓷的烧成温度高，能源消耗和环境负荷大、生产成本高、利润低，严重制约了日用陶瓷的发展。为此研究开发中温(坯、釉烧成温度均在1250℃左右，与骨质瓷素烧温度基本相同)一次烧成硬质瓷及其相匹配釉料技术成为促进高级日用细瓷发展的关键。
随着生活水平的提高，人们对日用陶瓷品质的要求越来越高，为提高日用陶瓷的釉面质量，近年来陶瓷制造业大多采用熔块釉来生产日用白瓷。熔块釉是将所使用原料先经高温熔制成玻璃液，使原料分解产生的气体在此过程排除，以减少釉面缺陷的发生，再将玻璃液用水淬冷制成熔块，将制得的熔块再与粘土和水按一定比例研磨制成釉浆，但熔块釉的生产成本高、环境负荷大，不能代表日用陶瓷未来的发展方向。
同时，电石渣(电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣)的大量堆积，急需研究开发其作为资源利用。开发利用电石渣废料作为陶瓷釉料生产原料，为釉料的生产探索新的原料，降低其生产成本。
发明内容
发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明的第一个目的为了公开一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。本发明的第二个目的为了公开一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法。
技术方案：一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，包括：
石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛0～1份、苏州土3～7份。
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料
按照重量份配料：石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛0～1份、苏州土3～7份；
(2)球磨
按照料∶球石∶水＝1∶(2～3)∶(0.6～1.2)的质量比例球磨14～24小时后得到釉浆；
(3)检测釉浆的细度
釉浆细度控制在10μm以下粒径的颗粒占78～84wt％(釉料中，粒径在10μm以下的颗粒的重量占釉料总质量的78～84％)，
(4)将细度检验合格的釉浆过200目筛网后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的釉浆陈腐，调整釉浆性能，釉浆的比重控制在1.4～1.6克/毫升，粘度控制在400～800厘泊，调整后即得到透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。
有益效果：本发明公开的透明高光泽中温硬质瓷生料釉，其原料组成中不含有任何铅、镉以及钡、铋等重金属组分，加入了一定量的碱金属和碱土金属氧化物以及ZnO、TiO2和ZrO2。烧成后的成品瓷釉面细腻、光润、平整、光泽度好、硬度高；釉面光泽不易脱落，不留污啧，易清洗，耐酸碱性好；本发明公开的透明高光泽中温硬质瓷生料釉，不需要将所使用原料经高温熔制成玻璃熔块，而只需将组成设计所需的原料与水和球石按一定比例研磨制成釉浆经除铁、过筛、调整釉浆性能、陈腐后即可使用。
本发明公开的透明高光泽中温硬质瓷生料釉选用钾长石引入氧化钾、锂瓷石引入氧化锂、白云石引入氧化镁、电石渣引入氧化钙、硅酸锆引入氧化锆；生产透明光泽釉的方法一般是在配方设计时考虑增加釉料中的玻璃相，玻璃相的增加可以使釉的透明度和光泽度提高，使玻璃相提高的方法一般是增加二氧化硅的使用，这势必造成釉料的烧成温度提高，使烧成困难和釉面平整度降低。为降低烧成温度，一般采用添加碳酸钠等碳酸盐，而大量碳酸盐的使用会产生大量气体，使釉面针孔增加，严重影响釉面质量，同时碳酸盐分解的CO2会造成大气污染。为解决上述相互制约的问题，本发明进行了配方组成的科学设计和原料的合理选用：
Li2O、Na2O、K2O是降低玻璃的软化温度、适当增加玻璃的流动性和提高釉料的热膨胀系数的有效成分。为防止碳酸盐高温分解产生大量气体，因此选用矿物原料的钾长石引入氧化钾和氧化钠、锂瓷石引入氧化锂等碱金属氧化物，废除碱金属碳酸盐等化工原料的使用。
MgO、CaO是适当调节玻璃流动性、热膨胀系数和光泽度的有效成分，因此选用白云石引入氧化镁、电石渣引入氧化钙等碱土金属氧化物，废除碱土金属碳酸盐等原料的使用，同时，白云石和电石渣能提高釉的始熔温度，减少因针孔和气泡造成的釉面缺陷。
ZnO是网络中间体，在一般情况下，它以[ZnO6]八而体的形式存在于玻璃的网络中，而当网络结构中的游离氧含量比较高时，氧化锌就会形成[ZnO4]进入玻璃的网络中，参与形成玻璃的网络，向玻璃中加入适量的ZnO，能生成均匀透明的玻璃，同时降低玻璃的热膨胀系数，提高釉料的化学稳定性以及热稳定性。
另外，为了提高光泽度，通常引入一些玻璃网络中间体氧化物进入玻璃网络，许多高光泽度的釉料组成中就是含有极化率很大的离子。本发明通过科学地设计釉料的化学组成并引入一定量的过渡金属氧化物ZnO、TiO2和ZrO2来提高釉料的光泽度。
基于以上理论，本发明的透明高光泽中温硬质瓷生料釉的原料组成配比中选用钾长石和锂瓷石作为溶剂；选用适量ZnO、TiO2和ZrO2来提高釉料的透明度和光泽度；另外，控制氧化铝和氧化钙的用量；禁止碳酸盐的使用，使该生料釉在1210～1280度条件下烧成后能达到透明高光泽无缺陷的效果。
具体实施方式：
下面对本发明的具体实施方式详细说明。
下文中的份数均指质量份数。
具体实施例1
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，包括：
石英砂24份、氧化铝3.5份、钾长石24份、锂瓷石23份、电石渣10份、白云石4份、氧化锌6份、二氧化钛0.3份、硅酸锆0.7份、苏州土4.5份。
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料
按照重量份配料：石英砂24份、氧化铝3.5份、钾长石24份、锂瓷石23份、电石渣10份、白云石4份、氧化锌6份、二氧化钛0.3份、硅酸锆0.7份、苏州土4.5份；
(2)球磨
按照料∶球石∶水＝1∶2∶0.7的质量比例球磨16小时后得到釉浆；
(3)检测釉浆的细度
釉浆细度在10μm以下粒径的颗粒占79wt％；
(4)将细度检验合格的釉浆过200目筛网后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的釉浆陈腐，调整釉浆性能，釉浆的比重为1.58克/毫升，釉浆的粘度为720厘泊，调整后即得到透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。
具体实施例2
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，包括：
石英砂23份、氧化铝1.5份、钾长石13份、锂瓷石38份、电石渣11份、白云石2.5份、氧化锌5.5份、二氧化钛0.2份、硅酸锆0.8份、苏州土4.5份；
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料
石英砂23份、氧化铝1.5份、钾长石13份、锂瓷石38份、电石渣11份、白云石2.5份、氧化锌5.5份、二氧化钛0.2份、硅酸锆0.8份、苏州土4.5份；
(2)球磨
按照料∶球石∶水＝1∶2.5∶0.9的质量比例球磨18小时后得到釉浆；
(3)检测釉浆的细度
釉浆细度在10μm以下粒径的颗粒占81wt％；
(4)将细度检验合格的釉浆过200目筛网后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的釉浆陈腐，调整釉浆性能，釉浆的比重为1.52克/毫升，釉浆的粘度为590厘泊，调整后即得到透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。
具体实施例3
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，包括：
石英砂29.5份、氧化铝2份、钾长石16份、锂瓷石31份、电石渣6份、白云石5份、氧化锌5份、硅酸锆0.8份、苏州土4.5份。
一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，包括以下步骤：
(1)配料
按照重量份配料：石英砂29.5份、氧化铝2份、钾长石16份、锂瓷石31份、电石渣6份、白云石5份、氧化锌5份、硅酸锆0.8份、苏州土4.5份；
(2)球磨
按照料∶球石∶水＝1∶3∶1.1的质量比例球磨22小时后得到釉浆；
(3)检测釉浆的细度
釉浆细度在10μm以下粒径的颗粒占83wt％；即釉料中，粒径在10μm以下的颗粒的重量占釉料总质量的83％；
(4)将细度检验合格的釉浆过200目筛网后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的釉浆陈腐，调整釉浆性能，釉浆的比重为1.44克/毫升，釉浆的粘度为470厘泊，调整后即得到透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。
上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (2)
1.一种透明高光泽中温硬质瓷用生料釉，其特征在于，以重量份计，包括以下组分：
石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛1份、苏州土3～7份。
2.一种如权利要求1所述的透明高光泽中温硬质瓷用生料釉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料
按照重量份配料：石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛1份、苏州土3～7份；
(2)球磨
按照料∶球石∶水＝1∶(2～3)∶(0.6～1.2)的质量比例球磨14～24小时后得到釉浆；
(3)检测釉浆的细度
釉浆细度控制在10μm以下粒径的颗粒占78～84wt％；
(4)将细度检验合格的釉浆过200目筛网后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的釉浆陈腐，调整釉浆性能，釉浆的比重控制在1.4～1.6克/毫升，釉浆的粘度控制在400～800厘泊，调整后即得到透明高光泽中温硬质瓷用生料釉。
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