CN100443438C

CN100443438C - 一种高抗热震陶瓷及其制造方法

Info

Publication number: CN100443438C
Application number: CNB2005100231420A
Authority: CN
Inventors: 金尧根; 王建祥
Original assignee: HANGZHOU MINSHENG POTTERY CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU MINSHENG POTTERY CO Ltd
Priority date: 2005-01-04
Filing date: 2005-01-04
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2025-01-04
Also published as: CN1800086A

Abstract

本发明涉及一种锂质高抗热震陶瓷制品及其制造方法。它需要解决的技术问题是既使陶瓷制品拥有较高的抗热震性能，又使陶瓷制品釉面达到了较高的抗污染性能。陶瓷制品1)其坯料的重量份(下同)组分为：烧锂辉石粉35～55，优质高岭土40～55，石英0～10；2)其釉料为低温釉料：烧锂辉石粉50～75，龙泉瓷石粉8～15，烧氧化锌0～10，石英0～10，烧滑石粉5～10，碳酸钡5～12；其釉料或者为高温釉料：烧锂辉石粉50～70，1^#苏州土5～10，烧氧化锌0～10，石英5～15，烧滑石粉0～8，碳酸钡7～15。两种制造方法中均采用三角钉装烧法。

Description

一种高抗热震陶瓷及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷制品及其制造方法，具体是一种锂质高抗热震陶瓷制品及其制造方法。

背景技术

锂质低膨胀陶瓷制品及其制造方法已是一种公知的技术。目前国内如江西、福建等一些陶瓷产区所生产的耐热煲制品多采用该技术，但其性能的稳定性能较差，尤其是抗污染性能较差，大部分产品在使用过程中，不可避免地会有食物烧糊后造成污迹难以去除的毛病，使外观十分难看，而且易繁殖细菌，高抗热震陶瓷易污染是普遍性的问题，解决这一问题亦是陶瓷行业的一大难题，影响了抗热震陶瓷制品作为新型厨房炊具对铁铝制品的替代。

中国专利文献88100211公开了“低膨胀陶瓷及其制造方法”，其坯料采用碳酸锂、高岭土、石英和氧化锗，但有如下不足：其制品的抗污染性能没取得突破性的进展。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是现有技术中的不足，既使陶瓷制品拥有较高的抗热震性能，又使陶瓷制品釉面达到了较高的抗污染性能。

本发明以优质锂辉石、优质高岭土，少量石英，外加一些氧化物烧结促进剂作为陶瓷坯体原料，并通过改进釉料配方和生产工艺，使坯釉适应性更好，制品整体抗热冲击性能更优良，改善制品在受热冲击过程中应力扩散受局限的一些死角(如脚圈)，从而较好地解决了产品整体抗热震性能的稳定性，并使制品釉面的耐污性能达到250℃～25℃的较高水平。

本发明需要解决的另一技术问题是，上述陶瓷制品的制造方法。

本发明的高抗热震陶瓷，其特征在于其主晶相为β-锂辉石固熔体，

1)其坯料中含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉35～55，优质高岭土40～55，石英0～10；其中优质高岭土可以是0^#高岭土，4^#高岭土，5^#高岭土，6^#高岭土中的一种或几种的混合物。

坯料组分的优选重量份如下：烧锂辉石粉45～55，优质高岭土45～55，石英0～3；外加氧化物0.5～1.5，所述的氧化物为TiO₂、ZrO₂中的一种或两种的混合物；

2)其釉料为低温釉料，含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉50～75，龙泉瓷石粉8～15，烧氧化锌0～10，石英0～10，烧滑石粉5～10，碳酸钡5～12。低温釉料组分的优选重量份如下：烧锂辉石粉65～75，龙泉瓷石粉8～12，烧氧化锌0～5，石英0～5，烧滑石粉5～8，碳酸钡10～12。

其釉料或者为高温釉料，含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉50～70，1^#苏州土5～10，烧氧化锌0～10，石英5～15，烧滑石粉0～8，碳酸钡7～15。高温釉料组分的优选重量份如下：烧锂辉石粉55～60，1^#苏州土5～10，烧氧化锌0～5，石英10～15，烧滑石粉4～8，碳酸钡7～9，牛骨粉2～4。

本发明高抗热震陶瓷的制造方法，其特征在于：

1)将锂辉石粉1250～1300℃煅烧后，与按重量份的其它组分干料混合细磨，按传统陶瓷原料处理工艺制得可塑性泥段；

2)通过化浆后注浆成型或滚压成型、塑压成型后的坯体高温1270±10℃一次素烧；

3)经表面处理后加热喷低温釉，采用三角钉装烧法，在1180±10℃温度中二次釉烧，得最终产品；此为一条工艺线路。

或者，步骤1)后，通过化浆后滚压成型或塑压成型后的坯体上高温釉水，在1260～1330℃温度中，采用三角钉装烧法高温一次烧成，得最终产品。此为另一条工艺线路。

本发明的三角钉装烧法，产品支撑在三个小钉上，使得整个产品(含脚圈)只有三个小钉头处无釉或缺釉，其余各部包括脚圈等全部涂满了釉，从而使产品的总体坯釉适应性更好，高抗热震性能更加优良。

本发明具有如下优点：

1、坯釉结合性更好、适应性更强，大大提高了陶瓷制品的抗污染性能，能在250℃～25℃的热冲击状态下耐任何污染现象。

2、产品实现整体涂釉，使整个产品具有完整的抵抗热冲击应力的能力，显著地提高了产品抗热震性能的稳定性。

3、本发明所用原料来源方便，价格适当，整个工艺过程易于控制，适应于国内常规中温类(1200～1300℃)辊道窑生产。产品合格率较高，具一定的抗折强度：550～700kg/cm²。

本发明产品具有组分合理，比一般的耐热陶瓷具有更高的抗热震性能、较高的抗折强度。该制品的主晶相为β-锂辉石固熔体，热膨胀系数较小为-0.2～1.5×10^-6℃^-1，所以抗热震性能优越、稳定；其耐冷热急变的稳定性特别优越，冷热急变过程中将不会造成釉面的任何破坏，所以制品釉面的耐污性能达到250℃～25℃的较高水平。

具体实施方式

一、高温一次素烧——喷低温釉二次烧，生产低温釉高抗热震陶瓷：

首先采用优质锂辉石粉(Li₂O含量≥7％)，经1250℃高温煅烧，再与按比例的其它组分(优质高岭土、少量石英，再外加少量TiO₂、ZrO₂)干料，称量后装入隧石衬球磨机，并采用Al₂O₃球石，以料∶球∶水＝1∶2.5∶0.65～0.7的比例进行混合细磨，至细度≤0.2％时放浆出球，过筛(180目)除铁，压榨练泥、陈腐，制得可塑性泥段。然后采用化浆后注浆成型和泥段练泥后滚压成型的方式制成各种产品坯体，通过磨坯、洗水后使表面光洁，不施釉，在1270±10℃的温度中一次烧成，烧成周期约6～7个小时，成瓷保温期约30～40分钟。出窑检验后，经表面处理(如对脚圈部位进行磨光等处理)，然后预热(100℃)，涂上1180℃左右的低温釉，并适当喷涂，在1180±5℃的温度中实现二次釉烧，釉烧装窑采用三角钉法烧制，烧成周期为5～6小时，成瓷保温期约20分钟左右，最终得整体涂釉产品。

实施例一(微波炉用制品，涉及原料按重量份计，下同)：

1^#坯体配方：烧锂辉石粉35、1^#高岭土20、2^#高岭土27、4^#高岭土8、石英10，外加TiO₂ 0.5。

低温釉水配方：烧锂辉石粉50、龙泉瓷石粉15、烧氧化锌10、石英10、烧滑石粉10、碳酸钡5。外加2份SiC基体材料(黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒)。注：此外加系加在粉磨后的釉水里，另，如要求色釉，则色素配料时另添加5～12份，下述釉水配方同。

上述坯体配方以传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，含水率在21～22％之间滚压成型，制得各种形状的微波炉转盘半成品，通过烘干、磨坯、洗水、高温一次素烧(不上釉)、烘热(100～200℃)、喷低温釉水、三角钉装、低温二次烧(1185℃)、出窑、成品分检、包装入库。

产品热稳定性测试可安全通过450～25℃，釉面耐污染测试可通过250～25℃。

实施例二(超耐热陶瓷胆1)；

2^#坯体配方：烧锂辉石粉45、0^#高岭土10、4^#高岭土15、5^#高岭土21、6^#高岭土6，石英3，外加ZrO₂0.8。

低温釉水配方：烧锂辉石粉60、龙泉瓷石粉11、烧氧化锌5、石英5、烧滑石粉7、碳酸钡12。外加2份SiC基体材料(黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒)。

上述坯体配方也以传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，然后以干料比的形式外加0.5～0.75％的腐植酸钠和0.2～0.3％的泡化碱(模数适中)化成泥浆，控制含水率在45±1％之内，然后以注浆成型方式制成各种异形制品，通过烘干、磨坯、洗水、高温一次素烧(不上釉)、出窑磨坯、加热(100～200℃)施低温釉、低温(1185℃)二次烧、出窑、成品分检、包装入库。

产品可通过在底部电热丝炉加热内表面温度达350℃时加入1×1×1cm³的小方冰块群的急冷冲击测试，并能通过制品内盛1/2～2/3水的情况下，投入-14℃冰箱冰冻24小时的冰冻测试，和水结成冰过程的抗裂强度测试，已冰冻24小时后的陶瓷锅胆可直接置于电热丝炉上加热至内部冰熔化变水、直至水沸腾，釉面耐污染测试可通过250～25℃。

实施例三(超耐热陶瓷胆2)：

3^#坯体配方：烧锂辉石粉50、1^#高岭土23、5^#高岭土15、7^#高岭土10、石英2，外加TiO₂1、ZrO₂0.5。

低温釉水配方：烧锂辉石粉65、龙泉瓷石粉12、烧氧化锌3、石英3、烧滑石粉6、碳酸钡11。外加2份SiC基体材料(黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒)。

上述坯体配方按传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，含水率在21.5～22.5％之间，滚压成型制得各种形状的半成品，通过实例一的各项工艺制得的成品，可以达到实例二的产品性能，且抗折强度明显得以提高至700～750kg/cm³。

配方四(超耐热陶瓷胆3)：

4^#坯体配方：烧锂辉石粉55、1^#高岭土12、4^#高岭土10、5^#高岭土15、6^#高岭土8。

低温釉水配方：烧锂辉石粉72、龙泉瓷石粉10、烧滑石粉8、碳酸钡10。外加2份SiC基体材料(黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒)。

上述坯体配方按传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，含水率在20.3～21.7％之间，滚压成型制得各种形状的半成品，通过实例一的各项工艺制得的成品，可以达到实例二的产品性能。

实施例五(超耐热陶瓷产品4)：

5^#坯体配方：烧锂辉石粉55，0^#高岭土8，1^#高岭土12，4^#高岭土15，6^#高岭土5，石英5。

低温釉水配方：烧锂辉石粉75，龙泉瓷石粉8，烧氧化锌2，石英2，烧滑石粉5，碳酸钡8。

二、高温釉——高温一次烧生产高温釉高抗热震陶瓷：

通过上述“一”所述工序得到半成品后，先将坯体脚圈部位施特种胶釉，然后整体施上高温釉水，在1260～1310℃温度中，采用三角钉法高温一次烧成(烧成周期约6～7个小时，成瓷保温期约30～40分钟)，出窑检验后，经表面处理(如对脚圈部位进行磨光等)处理，最终得整体涂釉产品。

实施例六：

坯体配方：同实施例1之1^#坯体配方。

1^#高温釉水配方：烧锂辉石粉50，1^#苏州土10，烧氧化锌10，石英15，碳酸钡15。

实施例七：

坯体配方：同实施例2之2^#坯体配方。

2^#高温釉水配方：烧锂辉石粉55，1^#苏州土8，烧氧化锌5，石英14，烧滑石粉7、碳酸钡8，牛骨粉3。

实施例八：

坯体配方：同实施例3之3^#坯体配方。

3^#高温釉水配方：烧锂辉石粉58，1^#苏州土10，烧氧化锌5，石英10，烧滑石粉6、碳酸钡7，牛骨粉4。

实施例九：

坯体配方：同实施例4之4^#坯体配方。

4^#高温釉水配方：烧锂辉石粉60，1^#苏州土7，烧氧化锌3，石英15，烧滑石粉4，碳酸钡9，牛骨粉2。

实施例十：

坯体配方：同实施例5之5^#坯体配方。

5^#高温釉水配方：烧锂辉石粉70，1^#苏州土5，石英5，烧滑石粉8，碳酸钡12。

上述实施例六、实施例十中，坯料按传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，含水率在25～26％之间，塑压或滚压成型制得半成品，经烘干、磨坯、洗水，脚圈部位施特种胶釉，然后施高温釉(或高温色釉)，入窑高温一次烧成，出窑，成品分检，砂磨脚圈使之光滑，包装入库。产品性能均可达到实施例二的成品水平。

实施例七至实施例九，坯料按传统陶瓷原料处理工艺制成泥段，含水率在25～26％之间，塑压或滚压成型制得半成品，经烘干、磨坯、洗水，脚圈部位施特种胶釉，然后施高温釉(或高温色釉)，入窑高温一次烧成，出窑，成品分检，砂磨脚圈使之光滑，包装入库。此几项实施例不仅产品性能均可达到实施例三的成品水平，而且釉面光滑润洁。

Claims

1、一种高抗热震陶瓷，其特征在于其主晶相为β-锂辉石固熔体，

1)其坯料中含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉35～55，Li₂O含量≥7％，优质高岭土40～55，石英0～10；

2)其釉料为低温釉料，含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉50～75，龙泉瓷石粉8～15，烧氧化锌0～10，石英0～10，烧滑石粉5～10，碳酸钡5～12；外加2份SiC基体材料黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒。

2、根据权利要求1所述的高抗热震陶瓷，其特征在于其坯料中含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉45～55，优质高岭土45～55，石英0～3；外加氧化物0.5～1.5，所述的氧化物为TiO₂、ZrO₂中的一种或两种的混合物；

3、根据权利要求1或2所述的高抗热震陶瓷，其特征在于所述的低温釉料含有如下重量份的组分：烧锂辉石粉65～75，龙泉瓷石粉8～12，烧氧化锌0～5，石英0～5，烧滑石粉5～8，碳酸钡10～12；外加2份SiC基体材料黑砂，颗粒度过100～140目筛小颗粒。