CN114988916B - 一种陶瓷琉璃的复合工艺 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷琉璃的复合工艺，属于陶瓷琉璃复合板制备工艺技术领域。陶瓷制品与琉璃两者无法结合，或琉璃过度融化导致图案变形等问题，目前仍没有能够在陶瓷表面良好复合琉璃层的生产工艺。本发明在陶瓷板表面用琉璃粉料平铺填充，升温烧成后降温冷却；其中，所述的陶瓷板采用淋浇过化妆土但未经上釉的素板；所述的升温烧成包括以下阶段90~110min内由室温升温至190~210℃；180~220min内由200℃升温至790~810℃；90~110min内由800℃升温至1000℃~1200℃。获得了陶瓷琉璃复合板的艺术建筑材料，同时获得陶瓷的质感与琉璃的通透与色彩，表面光滑亮丽，颜色鲜艳丰富，并且耐腐蚀、日晒、雨淋。
Description
技术领域
一种陶瓷琉璃的复合工艺，属于陶瓷琉璃复合板制备工艺技术领域。
背景技术
陶瓷与琉璃均是建筑、装饰行业常见的成品材料和建筑元素。现有陶瓷饰品、陶瓷艺术品中，能够将色彩深层次融合进入陶瓷坯体上的彩色陶瓷制品，仅限于青花瓷、彩釉瓷器（唐三彩）等，可选的色彩数量少，颜色单一，组合花纹简单，其他的陶瓷表面彩绘产品颜色轻浮，无立体感，并且在坯体表面的颜色暗淡，如果采用过重的色彩则有可能遮挡陶瓷本身的质感，档次降低。现有技术中一般采用颜料釉上釉的方式对陶瓷表面赋色，而颜料釉一方面表面光滑度并不完美，透光度较低，陶瓷底板的质感表现性不好，另一方面其不适合应用于室外，极易在日晒雨淋后褪色或更黯淡。
现有的琉璃制品则因其高透明度，导致缺乏底色，层次变化简单，但也因其良好的透明度，颜色通透，如果能够配合陶瓷，则能够使陶瓷既获得丰富的琉璃色彩，又能够稳定的置于室外大型壁画或装饰使用，具有很强的颜色稳定性，艺术价值与建筑价值均较高。
虽然琉璃与陶瓷能够优劣互补，获得同时具备色彩丰富，颜色鲜艳，色泽光润，立体感、层次感与透明度强的高档陶瓷琉璃装饰品，但是现有技术中，陶瓷制品与琉璃两者因材料工艺不同，结合过程中陶瓷与琉璃易出现剥离现象，或琉璃过度融化导致图案变形等问题，目前仍没有能够在陶瓷表面良好复合琉璃层的生产工艺。
专利CN108081848B公开了一种陶瓷饰品制作工艺方法，其中涉及了在陶瓷坯体上方放置琉璃以形成冰裂效果，该公开的技术中涉及琉璃放置在陶瓷上方，但是其采用的是在陶瓷表面小面积采用琉璃填充部分色块的方法，实际结合力低，完全依赖其他部分色块与琉璃粘结固定，其烧制工艺依然无法实现陶瓷表面大面积使用琉璃覆盖装饰，否则极易脱落，无法获得大平面陶瓷琉璃复合装饰材料，无法获得表面色彩多样、丰富的覆盖琉璃的陶瓷板材料。尤其不能按照设计意图形成大平面各类形象轮廓的艺术画面构图。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够良好结合大面积陶瓷与琉璃，并且能够利用琉璃在陶瓷表面形成图案的陶瓷琉璃复合工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：依次包括：在陶瓷板表面分隔成多个色块区域，在色块区域内用琉璃粉料平铺填充，升温烧成后降温冷却；其中，所述的陶瓷板采用未经上釉的素板；所述的升温烧成包括以下阶段：
1）90~110min内由室温升温至190~210℃；
2）180~220min内升温至790~810℃；
3）90~110min内升温至1000℃~1200℃。
利用上述升温工艺，可实现将琉璃在陶瓷素板表面成型复合。其中，陶瓷基板与表面的琉璃结合过程中因收缩率差距大的问题，极易在升温或降温过程中出现琉璃与陶瓷板的剥离，无法形成复合板，但是，本发明通过低温慢升，中温快升，最终在1000~1200℃停止升温的方式，能够有效的弥补琉璃与陶瓷板之间的收缩率差距：800℃以下仅软化琉璃，而较长的时间保证陶瓷素板能够快速烧成，超过800℃后，达到琉璃的融化温度附近，快速升温，加快琉璃融化，此时陶瓷板膨胀达到极限，琉璃与陶瓷板在1000~1200℃同步达到相近的体积变化率，在琉璃流动期能够良好结合，较短的加热时间能避免陶瓷板高温下时间过长出现变形（翘边等），或者琉璃出现过度延伸流动、相较于陶瓷板体积变化过大，在后续降温阶段过度收缩，与陶瓷板收缩率不匹配而剥离的现象。
最终制得的陶瓷琉璃复合板表面光滑，琉璃通透性强，具有较好的光泽度和立体感，又透出陶瓷板自身的陶瓷质感，通过更换多种不同颜色琉璃，可赋予陶瓷板表面丰富的色彩，实现艺术创作，同时因为发色靠的是琉璃自身颜色并非釉色或颜料色等浮色，颜色稳定，能够承受日晒雨淋而不褪色，耐腐蚀，特别适合于室外创作。利用上述的特定工艺，可采用各种普通的耐高温不变形的陶瓷素板与琉璃粉料进行创作，不需要烧制后的陶瓷板与琉璃单独烧成，因此更节约能源，成本更低。
优选的，所述的陶瓷板为全瓷素板，表面设有化妆土层，耐高温变形温度大于或等于1180℃。
优选的陶瓷板更适合与琉璃在所述的温度下进行充分结合，采用耐高温变形温度更低的陶瓷板则需要缩短升温烧成阶段3）的时间，避免陶瓷板过早的到达变形极限或加大高温变形程度，而实际上，在上述的陶瓷琉璃复合工艺的升温条件下，已经完全可以采用1100℃的陶瓷板作为基板，达到较高的成品率，1100℃的陶瓷板（20元左右每平米）相较于1200℃的陶瓷板（200元左右每平米）能够在成本上降低90%左右。化妆土则是陶瓷素板上的一层涂料，能够很好的掩盖陶瓷本身的淡黄色，使陶瓷板表面呈现更明亮的陶瓷白，更利于凸显琉璃的颜色，同时化妆土本身具有一定的膨胀收缩特性，也能够有效的弥补琉璃与陶瓷板之间的收缩率差距，相当于缓冲区域，避免琉璃与陶瓷的剥离。
优选的，所述的分隔成多个色块区域采用沥粉勾勒线条分隔区域。利用沥粉勾勒区域线条，进行琉璃色块区分实现艺术创作，同时可通过不同颜色的沥粉匹配不同颜色的琉璃，提高陶瓷琉璃复合板的艺术效果。
优选的，所述的琉璃粉料融化温度为800~1150℃。
优选的琉璃粉更匹配本发明的陶瓷琉璃复合工艺，能够与所述的陶瓷板素板在1000℃~1200℃同步达到最接近的膨胀程度，也就能够保证在降温阶段获得相近的收缩率，实现陶瓷与琉璃的牢固结合。
优选的，所述的琉璃粉料粒径为0.03~0.07mm。
琉璃粉料如果在色块区域内铺设过厚则可能表层琉璃完全融化延展后，底层琉璃尚未融化完全，出现厚度不均匀，表面不平整现象，如果过薄，则可能会出现“飞色”现象，琉璃中的颜色成分在高温下分解，最终呈白色或透明色，优选的琉璃粉料粒径能够保证琉璃在所述的升温过程中充分熔化，同时避免温度过高导致褪色，并且琉璃粉料过大还有可能导致无法将琉璃填充进入沥粉凸起线条与陶瓷板形成的死角中，可能在最终形成的琉璃层出现气泡或粗裂纹。
优选的，所述的升温烧成阶段1）升温完成后保温8~12min。
优选的，所述的升温烧成阶段3）升温完成后保温1~12min。
优选的，所述的降温冷却采用炉内无热源自然降温。
优选的，所述的降温冷却为在22~26h内降温至40℃以下。
进一步优选的，所述的降温冷却为在24h内降温至30℃。
优选的降温方式具有显著的提高产品良品率的效果，能够有效的降低琉璃与陶瓷剥离的概率。超过一平米面积的陶瓷降温一般采用专门的退温工艺，至少在三天左右的时间退温1000℃以上的差值，以避免退温过快导致的琉璃炸裂或陶瓷碎裂，但是，本发明利用了陶瓷与琉璃相互结合以后的互为支撑的特性，互相粘结，能够避免上述问题，大幅缩短琉璃的降温时间：一方面既不会使琉璃炸裂，又会让琉璃在陶瓷板上出现细密的隐裂，隐裂后的琉璃恰好解决了收缩率差距导致的剥离现象；另一方面，琉璃的隐裂纹还符合了传统琉璃碎贴片作品的艺术审美标准，使最终的陶瓷琉璃复合板获得更高层次的艺术效果，打破传统的降温方式获得多种技术效果；而且，所述时间段内的降温速度下，琉璃表面迅速形成致密的氧化层，能够形成传统的“包裹红”、“包裹黄”等发色原理，即表面致密的氧化层能够有效包裹琉璃内部发色成分而保护颜色，使最终的产品颜色更标准，避免“飞色”发白，颜色质量更稳定易于控制，提高最终陶瓷琉璃的整体质量和良品率。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：获得了陶瓷琉璃复合板的艺术建筑材料，同时获得陶瓷的质感与琉璃的通透与色彩相融合，表面光滑亮丽，颜色鲜艳丰富，并且耐腐蚀、日晒、雨淋，特别适合于室外壁画等建筑装饰或大型艺术作品，不易褪色；工艺整体简单，复现率与良品率高，易于推广实施，扩展了陶瓷作品应用范围，一步烧制成型，能源消耗低，原材料要求低，成本低。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，实施例1是本发明的最佳实施例。
以下实施例与对比例中，琉璃所采用的配方如下：
1、红色
石英粉 56，碱粉25，硼砂4.8，长石5.5，氧化锌7，镉红1.3，硒粉0.4。
2、蓝色
石英粉 66.7，碱粉17，硼砂1.3，氧化锌0.7，碳酸钙8，硝酸钠4，碳酸钾0.2，硝酸钾1.7，澄清剂0.4。
3、黄色
石英粉60，碱粉21.4，硼砂7.3，氧化锌6.9，硝酸钾3.4，硒粉0.4，镉黄1。
4、绿色
石英粉60，碱粉22.8，硼砂2.4，氧化锌1.6，碳酸钙7.1，硝酸钠3.5，硝酸钾0.7，澄清剂0.4，氧化铬0.7。
5、白色
石英粉42，碱粉16.3，长石26.8，硝酸钠1.2，澄清剂1.8，萤石2.7，氟硅酸钠9.2。
6、透明
石英粉64.3，碱粉29.7，长石0.4，硝酸钠1.6，碳酸钙3.6，澄清剂0.4。
实施例1
一种陶瓷琉璃的复合工艺，包括以下步骤：
1）陶瓷板表面喷水湿润后，用沥粉勾勒线条分隔成多个色块区域，喷水湿润利于沥粉与陶瓷板结合固定；陶瓷板选用购买自耿瓷公司的未经上釉烧成的陶瓷素板，热变形温度为1100℃，即在1100℃下烧成时不会发生爆裂或翘起等现象，表面已施加一层化妆土，化妆土配方：按重量份高白泥70份，锆英粉20份，长石10份，陶瓷素板成分按重量份包括长石 20%、石英 30%、大同土 34%、内蒙土 5%、唐县土 3%、熟大同 8%。
2）色块区域内分别用琉璃粉料平铺填充，所述的琉璃粉料购买自淄博振华玻璃制品有限公司，粒径分布在0.03~0.07mm，熔化温度在800℃~1000℃。
3）升温烧成：奖铺洒好琉璃粉料的陶瓷板素板放入烧制窑内升温烧成，升温烧成包括以下阶段：
1、用时100min由室温升温至200℃，保温10min；
2、用时200min由200℃升温至800℃；
3、用时100min由800℃升温至1100℃，保温10min。
4）降温：关闭烧制窑加热，在空气较为静止的室内轻开烧制窑的窑门，窑门与自由端边缘与窑入口对应侧门框之间留1cm缝隙，静置；监测窑内温度，通过增大或缩小窑门缝隙可适当控制降温速度，降温开始的前八小时降温最大不超过700℃，在24h内降温至30~40℃。
实施例2
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的阶段3设置为用时90min由800℃升温至1200℃，其他条件与实施例1相同。
实施例3
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的阶段3设置为用时110min由800℃升温至1000℃，其他条件与实施例1相同。
实施例4
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的阶段2设置为用时180min由200℃升温至800℃，其他条件与实施例1相同。
实施例5
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的阶段1、3不设置保温，其他条件与实施例1相同。
实施例6
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤4）的降温采用退温窑，设定为72h内降温至35℃，降温开始的最初24h降温700℃，其他条件与实施例1相同。
实施例7
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤1）的陶瓷板表面没有化妆土层，其他条件与实施例1相同。
对比例1
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的升温烧成设置为以下阶段：
1、用时300min由室温升温至800℃，保温10min；
2、用时100min由800℃升温至1100℃，保温10min。
其他条件与实施例1相同。
对比例2
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤3）的升温烧成设置为以下阶段：
1、用时100min由室温升温至200℃，保温10min；
2、用时300min由200℃升温至1100℃，保温10min。
其他条件与实施例1相同。
对比例3
一种陶瓷琉璃的复合工艺，在实施例1的基础上，步骤1陶瓷板表面经过一层施釉烧制，其他条件与实施例1相同。
性能测试
对以上实施例与对比例陶瓷琉璃的复合工艺获得的陶瓷琉璃复合板进行性能测试。
以上实施例1~7与对比例1~2分别重复十次，重复制备获得十块陶瓷琉璃复合板，以边缘陶瓷琉璃结合紧密不翘边、变形，无琉璃鼓包或厚度不均，平铺不匀，作为良品，计算良品率，测试结果见下表1。
表1 性能测试结果
。
对比例3在制备陶瓷琉璃复合工艺过程中，琉璃完全不能与涂覆有釉面陶瓷板烧成结合。而根据表1，对比例1、2与实施例相比，可以证明需要特定的三段升温曲线来保证陶瓷琉璃的良好结合，并且避免开裂。实施例4、5和6制备获得的陶瓷琉璃复合板上可以看到明显的琉璃隐裂线条，更深更粗，而实施例1、2的隐裂线条浅而隐蔽，实施例1、2更贴近传统琉璃碎贴花的艺术效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：依次包括：在陶瓷板表面分隔成多个色块区域，在色块区域内用琉璃粉料平铺填充，升温烧成后降温冷却；其中，所述的陶瓷板采用未经上釉的素板；所述的升温烧成包括以下阶段：
1）90~110min内由室温升温至190~210℃；
2）180~220min内升温至790~810℃；
3）90~110min内升温至1000℃~1200℃；
所述的陶瓷板为全瓷素板，表面设有化妆土层，耐高温变形温度大于或等于1180℃；所述的琉璃粉料粒径为0.03~0.07mm；所述的降温冷却为在22~26h内降温至40℃以下。
2.根据权利要求1所述的陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：所述的分隔成多个色块区域采用沥粉勾勒线条分隔区域。
3.根据权利要求1所述的陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：所述的琉璃粉料融化温度为800~1150℃。
4.根据权利要求1所述的陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：所述的升温烧成阶段1）升温完成后保温8~12min。
5.根据权利要求1所述的陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：所述的升温烧成阶段3）升温完成后保温1~12min。
6.根据权利要求1所述的陶瓷琉璃复合工艺，其特征在于：所述的降温冷却采用炉内无热源自然降温。
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