CN101289307B - 高耐热震性骨质瓷及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种高耐热震性骨质瓷及其生产方法，它的骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10；釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37；、该骨质瓷的耐热震性200℃-20℃水中热交换一次不裂。其生产步骤是：制备坯料浆，制备釉料浆，滚压成型，注浆成型，素烧，施釉，釉烧，彩烧。本发明釉层弹性大，韧性及力学性能好。该原料配方无铅、无放射性绿色环保。其生产方法科学合理，该产品耐热震性在200℃-20℃水中热交换一次不裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种骨质瓷以及骨质瓷的生产方法，具体地说是一种高耐热震性骨质瓷及其生产方法。
背景技术
骨质瓷是一种以骨粉(煅烧处理)为主，同时加入部分粘土、长石、石英等矿物原料，采用高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。随着科技水平的不断提高，骨质瓷的生产技术也日臻成熟。目前，骨质瓷生产遍布世界各地，英国、中国、日本、德国、俄罗斯、泰国等国家均有生产厂家。从其制造水平及品牌知名度看，英国威吉伍德(Wegwood)、皇家道尔顿(Royaldoulton)及日本的诺利塔克(Noritake)等品牌处领先位置。
我国上世纪七十年代初开始骨质瓷的研究、试制工作，八十年代通过国家鉴定。目前，河北、山东、江西及广东等地均有骨质瓷生产厂家，产量逐年扩大，产品质量水平日益提高，而且创出了自己的骨质瓷品牌，并逐渐进入国内高档宾馆、饭店和部分百姓家庭，赢得了国内市场的认可和赞誉。中国的餐饮瓷器具已出现从硬质瓷向骨质瓷迅猛发展的趋势，骨质瓷产品的市场前景十分诱人。但是，与世界先进水平相比我国的骨质瓷产品质量和档次却都相对较低，在激烈的国际市场竞争中处于明显的劣势，提高产品质量从而提高产品市场竞争力是我国骨质瓷企业的当务之急。
骨质瓷的性能与其物相组成密切相关，传统的骨质瓷瓷坯物相组成主要是磷酸三钙、钙长石及一定含量的磷酸盐玻璃相。具有瓷质洁白、透光度高、光泽柔和等优点，同时存在着抗热震性较差的不足。提高骨质瓷的抗热震性是提高骨质瓷质量的关键技 术问题。
近年来，国内部分高等院校和科研院所的研究人员利用现代化科研手段，对国内外骨质瓷进行了比较细致的研究分析，找出了骨质瓷显微结构组成特性与物理性能的关系，取得了一些研究成果，为提高骨质瓷的抗热震性的研究提供了一定的理论依据。但在解决骨质瓷抗热震性方面仍未有大的突破，而且传统骨质瓷由于受其配方特点的制约，其抗热震性差是影响骨质瓷质量的主要问题，也是限制骨质瓷大量进入高档宾馆、酒店使用的主要原因，限制了国内外市场占有量，此问题是多年来许多科研人员致力解决的技术难题。
发明内容
本发明的发明目的是解决我国骨质瓷产品耐热震性差的行业技术难题，一是提供一种耐热震性200℃-20℃水中热交换一次不裂，光泽度高、釉面硬度高、透光性好的高耐热震性骨质瓷，二是提供一种的高耐热震性骨质瓷的生产方法。
实现上述发明目的采用以下技术方案：
一种高耐热震性骨质瓷，包括制备骨质瓷的坯料和釉料，a.骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10；b.骨质瓷釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37；c.该骨质瓷的耐热震性200℃-20℃水中热交换一次不裂。一种高耐热震性骨质瓷的生产方法，其步骤是：a.制备坯料浆：将坯料进行水分测试，按照石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10的重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中料∶球∶水＝1∶2∶0.8，将泥浆依次过180目、250目、300目筛，筛下物用高强湿式磁选机至少选五次除去铁物质备用；b.制备釉料浆：将釉料进行水分测试，按照石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37的重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中料∶球∶水＝1∶2∶0.8，将釉浆依次过180目、250目、300目筛，筛下物用高强湿式磁选机至少选五次除去铁物质备用；c.滚压成型：坯料含水率控制在21％～23％；干燥温度35℃-40℃，所用成型机的主轴与滚头的转速比1∶0.74-0.78，滚头的中心夹角145°-155°；d.注浆成型：将腐殖酸钠与纯碱混合作为减水剂，以改善泥浆的流动性，装磨时先加纯碱，待纯碱发挥作用后再加腐殖酸钠；e.素烧：坯体素烧温度均为1200℃，保温2小时，入窑水分控制在小于2％；f.施釉：釉浆比重1.70-1.75，喷釉压力2-3kg/cm3，釉层厚度为0.2-0.25mm；g.釉烧：釉烧温度1100℃，保温2小时；h.彩烧：彩烧温度780℃-830℃。
本发明的釉用原料及坯用原料的化学组成见表1-2。
表1 釉用原料化学组成(单位：wt％)
表2坯用原料化学组成(wt％)
表3坯料配方化学组成
表4釉料配方化学组成
表5耐热震性能比较
本发明与现有技术相比，降低了坯料配方中二氧化硅的含量，釉料配方中适当增加了三氧化二铝的组份含量，同时提高了氧化钙(CaO)和氧化锰(MgO)的含量，通过调整坯釉配方，适当降低坯、釉的热膨胀系数，使釉的热膨胀系数略小于坯的热膨胀系数，提高釉层的弹性和韧性，致使釉层弹性大，韧性及力学性能好。该产品耐热震性在200℃-20℃水中热交换一次不裂。在保证使用绿色环保釉的基础上，达到提高产品的抗热震性的目的。在现有骨质瓷生产工艺流程条件下其生产步骤更加科学合理，实现了产业化，解决了成果产业化及行业推广问题。产品满足了微波炉、洗碗机、消毒柜等现代炊事机械对陶瓷餐具性能的要求，拓宽了产品的使用范围。由于该釉料配方无铅、无放射性绿色环保，致使产品各项技术指标不但优于国家产品标准，而且领先国内水平。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明：
制备骨质瓷坯料
实施例1：骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英10，长石10，生砂14，龙岩土4，瓷土8，木节土4，骨碳42，膨润土8。
实施例2：骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英9，长石7，生砂11，龙岩土7，瓷土7，木节土4，骨碳46，膨润土7。
实施例3：骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英12，长石8，生砂1 4，龙岩土4，瓷土5，木节土5，骨碳42，膨润土10。
实施例4：骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英10，长石8，生砂12，龙岩土4，瓷土5，木节土7，骨碳44，膨润土10；
制备骨质瓷釉料
实施例1：骨质瓷釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英5，膨润土5，苏州土3，1#熔块50，2#熔块37。
实施例2：骨质瓷釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英8，膨润土2，苏州土6，1#熔块50，2#熔块34。
实施例3：骨质瓷釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英5，膨润土3，苏州土4，1#熔块53，2#熔块35。
本发明的1#熔块所用原料：
石英、长石、碳酸钙、滑石、氧化锌、碳酸钡、硼砂、碳酸锂，其化学组分见表6。
表6 1#熔块的化学组分
本发明的2#熔块所用原料：
石英、长石、碳酸钙、滑石、氧化锌、碳酸钡、硼酸、锂长石，其化学组分见表7。
表7 2#熔块的化学组分
高耐热震性骨质瓷的生产方法按下述步骤进行：
a.制备坯料浆
将坯料进行水分测试，按照石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10的 重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中(坯料)料∶(球磨机球)球∶水＝1∶2∶0.8，研磨好的泥浆首先过180目筛，再过250目筛，最后过300目筛，筛下物用高强湿式磁选机选五次以上，除去铁物质备用。
制备釉料浆
将釉料进行水分测试，按照石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37的重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中(釉料)料∶(球磨机)球∶水＝1∶2∶0.8，将釉浆首先过180目筛，再过250目筛，最后过300目筛，筛下物用高强湿式磁选机选五次以上，除去铁物质备用；
滚压成型
用成型机滚压成型，所用成型机主轴与滚头的转速比1∶0.74-0.78，滚头的中心夹角145°-155°，坯料含水率控制在21％～23％；干燥温度35℃-40℃。
表8滚压成型泥料性能检测结果
注浆成型
采用腐植酸钠/纯碱混合电解质为减水剂，改善了泥浆的流动性。具体用量为0.70％的腐植酸钠和0.50％的纯碱，往成型机内先加纯碱，待纯碱充分发挥作用后再加腐植酸钠，以保证这两种减水剂最有效地发挥稀释作用。
表9注浆成型泥浆性能检测结果
素烧
采用高温素烧、低温釉烧的二次烧成工艺，素烧采用52米隧 道窑并用仿形匣钵，素烧温度1200℃，保温2小时，入窑水分控制在小于2％。
抛光施釉
素烧产品经过适当检选和机制抛光机打磨，然后在60℃-70℃条件下烘干，通过喷釉方法进行施釉，釉浆比重1.70-1.75，喷釉压力2-3kg/cm3，釉层厚度为0.2-0.25mm。
釉烧
采用低温釉烧工艺，釉烧窑炉为48米隧道窑，使用普通匣钵，釉烧温度1100℃，保温2小时。
加彩、彩烧
骨质瓷彩饰以贴花为主，彩烧温度780℃-830℃。
产品的主要技术指标见下表
表10产品的主要技术指标
经过上述工序生产的骨质瓷产品的耐热震性200℃-20℃水中热交换一次不裂。一级品率在85％以上。
Claims (2)
1.一种高耐热震性骨质瓷，包括制备骨质瓷的坯料和釉料，其特征在于：
a.骨质瓷坯料的原料组成及重量百分比含量是：石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10；
b.骨质瓷釉料的原料组成及重量百分比含量是：石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37，所述的1#熔块的是含有石英、长石、碳酸钙、滑石、氧化锌、碳酸钡、硼砂、碳酸锂组分的熔块，1#熔块的化学组分为：SiO2 43.17，Al2O37.96，Fe2O3 0.02，TiO2 0.01，CaO 11.21，MgO 2.41，K2O 4.55，Na2O 2.30，ZnO 12.83，BaO 4.73，B2O3 8.84，Li2O 1.97；所述2#熔块是含有石英、长石、碳酸钙、滑石、氧化锌、碳酸钡、硼酸、锂长石组分的熔块，2#熔块的化学组分为：SiO2 44.89，Al2O3，8.23，Fe2O3 0.02，TiO2，0.01，CaO 11.66，MgO 2.60，K2O 4.32，Na2O 2.25，ZnO 12.01，BaO 4.30，B2O3 8.26，Li2O 1.45；
c.该骨质瓷的耐热震性200℃-20℃水中热交换一次不裂。
2.一种如权利要求1所述的高耐热震性骨质瓷的生产方法，其特征在于：
a.制备坯料浆
将坯料进行水分测试，按照石英9-12，长石7-10，生砂11-14，龙岩土4-7，瓷土5-8，木节土4-7，骨碳42-46，膨润土7-10的重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中料∶球∶水＝1∶2∶0.8，将泥浆依次过180目、250目、300目筛，筛下物用高强湿式磁选机至少选五次除去铁物质备用；
b.制备釉料浆
将釉料进行水分测试，按照石英5-8，膨润土2-5，苏州土3-6，1#熔块50-53，2#熔块34-37的重量百分比例严格称量入球磨机研磨，其中料∶球∶水＝1∶2∶0.8，将釉浆依次过180目、250目、300目筛，筛下物用高强湿式磁选机至少选五次除去铁物质备用；
c.滚压成型
坯料含水率控制在21％～23％；干燥温度35℃-40℃，所用成型机主轴与滚头的转速比1∶0.74-0.78，滚头的中心夹角145°-155°；
d.注浆成型
将腐殖酸钠与纯碱混合作为减水剂，以改善泥浆的流动性，装磨时先加纯碱，待纯碱发挥作用后再加腐殖酸钠；
e.素烧
坯体素烧温度均为1200℃，保温2小时，入窑水分小于2％；
f.施釉
釉浆比重1.70-1.75，喷釉压力2-3kg/cm3，釉层厚度为0.2-0.25mm；
g.釉烧
釉烧温度1100℃，保温2小时；
h.彩烧
彩烧温度780℃-830℃。
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Granted publication date: 20110216 Termination date: 20150613 |
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