CN101913913B

CN101913913B - 金属浮雕彩瓷制造方法

Info

Publication number: CN101913913B
Application number: CN 201010280933
Authority: CN
Inventors: 蔡世山
Original assignee: Shanghai Gaocheng Art Packaging Co Ltd
Current assignee: Shanghai Gaocheng Creative Technology Group Co., Ltd.
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: CN101913913A

Abstract

本发明公开了一种金属浮雕彩瓷制造方法，依次包括如下步骤：提供陶瓷胎体并在760～850℃下进行第一次烧成；进行第一次粗打磨；采用隔离法上不同膨胀系数的彩釉，并在1160～1320℃下进行第二次烧成；进行第二次细打磨或研磨；在上述胎体表面的金属区粘贴陶瓷花纸，并在760～1250℃下进行第三次烧成；对上述胎体表面的金属区进行隔离后形成彩釉区图案，并在580～1250℃下进行第四次烧成；对上述胎体表面的金属区上金属颜料，进行第五次烧成。本发明提供的金属浮雕彩瓷制造方法，通过选用不同膨胀系数的彩釉，经过多次烧成，从而形成色泽光亮的立体浮雕彩瓷，并避免图案起泡、脱色、开裂。

Description

金属浮雕彩瓷制造方法

技术领域

本发明涉及一种彩瓷制造方法，尤其涉及一种金属浮雕彩瓷制造方法。

背景技术

氧化铝陶瓷是一种以α- Al₂O₃为主晶相的陶瓷材料，其氧化铝含量一般在75%～99%之间，氧化铝陶瓷根据不同类型、不同性能要求，以及产品的不同形状、大小和厚薄等，制造方法也有所不同，但大体经过下列工艺过程：

1. 氧化铝的预烧

由于工业氧化铝原料通常是γ- Al₂O₃，因此，用氧化铝粉末制成氧化铝陶瓷前，必须对氧化铝粉末进行预烧，或称为煅烧。

（1）预烧的目的

预烧可使γ- Al₂O₃全部变成α- Al₂O₃ 减少烧成收缩。因为由γ- Al₂O₃向α- Al₂O₃ 转化，伴随有13%的体积收缩。此外预烧还可以排除氧化铝原料中的氧化钠，提高原料的纯度及产品质量。

（2）预烧的方法

从实际情况来说，预烧方法不同，添加物不同，气氛不同，温度不同，预烧的质量也不一样。因此，预烧是氧化铝陶瓷生产中的一个重要的环节。预烧质量与预烧温度有关。预烧温度偏低，就不能完全转变成α- Al₂O₃ ，若预烧温度过高，就发生烧结，不易粉碎，且活性降低。

（3）预烧质量的检验

Al₂O₃预烧质量的好坏，可以通过用下列方法检验γ- Al₂O₃ 转变为α- Al₂O₃ 的程度而予以判断。

a. 染色法

由于α- Al₂O₃结构致密不吸收染料，而γ- Al₂O₃是多孔的球体结构，吸附染料能力强，所以通过吸附染料的多少可判断γ- Al₂O₃转化的程度。通常所用的染料有茜素，亚甲基蓝等。未转化完全的Al₂O₃ 染色深。转化完全的Al₂O₃染色浅。这种方法使用较简便，但不能作定量测定。

b. 光学显微镜法

此法是根据α- Al₂O₃ 和γ- Al₂O₃折射率的不同来判断转化的情况。一般采用折射率为1.730的二碘甲烷作测定折射率用油。在偏光显微镜下，如果测得折射率大于1.730的则属于α- Al₂O₃ ，小于1.730的是属于γ- Al₂O₃。

c. 密度法

α- Al₂O₃和γ- Al₂O₃ 的密度不同，α- Al₂O₃密度大接近理论密度，而γ- Al₂O₃ 密度小，因此，可以根据Al₂O₃预烧后的密度来估算α- Al₂O₃所占的数量，从而判断预烧Al₂O₃质量的好坏。

2、配方

预烧后的氧化铝粉末可以用于制成氧化铝陶瓷，氧化铝陶瓷根据其应用要求不同，配方组成也不同。习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类，氧化铝含量在75%左右的为“75瓷”，含量在99%的为“99瓷”，通常依据Al₂O₃含量的不同，分为75瓷、80瓷、95瓷、99瓷等。　

3、磨细

预烧过的Al₂O₃需要进行磨细。Al₂O₃的颗粒细度对产品性能有很大的影响。根据资料介绍，对刚玉瓷，大于4 um的颗粒应很少，因为当5 um的颗粒含量大于是10%～15%时，就会影响到期它的烧结性；小于1 um 的颗粒应为15%～30%，若大于40%时，烧结时会出现二次重结晶，晶粒发育较大。

球磨工艺，一般有两种方法，即湿磨和干磨。一般来说湿磨效率较高。干磨时需要加入助磨剂，如油酸等，加入量一般为1%～3%，其目的是防止粘结，防表面改性作用，提高球磨效率。

4、烧结成型

烧结对氧化铝陶瓷的密度及结构影响很大，并进而影响到产品的性能。一般认为获得微晶结构有利于提高氧化铝陶瓷性能，因此，有人主张采用高温快速烧结。当然还要根据产品的大小和厚薄来确定具体的工艺，一般大型和厚胎制品升温速度要慢，否则易产生开裂现象。

上述方法制成的陶瓷基本上是白色的，为了在陶瓷上形成色彩，可以在泥料中加入陶瓷色剂，素烧后施透明釉再釉烧，做成通体彩色瓷，该方法使用的色剂量大，成本大幅提高，而且只能实现单色装饰。

为了形成多色彩釉图案，现在一般有两种方法：一种在已经瓷化但还未施釉的胚体上加彩，该方法操作简单，但由于产品已经成型，图案容易脱落，此外装饰出的图案层次不够丰富，立体感差；另一种方法是直接在胚体上加彩，该方法较难掌握，由于加彩后要进行高温烧成，彩釉区过烧后易起泡、脱色、开裂。

要进一步在陶瓷上形成金属浮雕图案，难度系数更大。由于金属图案区和彩釉区的材料差别，特别是膨胀系数不同。如果烧成过度，彩釉区过烧后易起泡、脱色、开裂；如果烧成不足，则金属图案凸起高度不够，立体感差，金属图案光泽度差，金属图案发灰。此外，如果陶瓷表面光滑度不够，则会吸收金属颜料，不但影响光泽度，而且浪费原料，增加了成本。因此必须对上述工艺进行改进才可能在陶瓷胎体上制作色彩层次丰富的景泰蓝图案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属浮雕彩瓷制造方法，形成色彩层次丰富带金属浮雕的彩瓷图案，且不会起泡、脱色、开裂。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种金属浮雕彩瓷制造方法，依次包括如下步骤：提供陶瓷胎体；对上述胎体在760～850℃下进行第一次烧成，去除胎体中的水气和有机物杂质，增加胎体表面强度；采用600～1000目砂纸进行第一次打磨；对上述胎体表面的金属区进行隔离后上膨胀系数为（160～200）X 10^-7／℃的白釉，接着去除隔离制具，在金属区上膨胀系数为(160～180) X 10^-7／℃的无光釉，并在1160～1320℃下进行第二次烧成；对上述胎体表面的金属区采用400～600目砂纸进行第二次打磨或研磨；提供带凹凸图案的陶瓷花纸，粘贴在上述胎体表面的金属区，并在760～1250℃下进行第三次烧成；对上述胎体表面的金属区进行隔离后上彩釉形成彩釉区图案，接着去除隔离制具，在580～1250℃下进行第四次烧成，完成彩釉区图案制作；对上述胎体表面的金属区上金属颜料，进行第五次烧成，完成金属区图案制作。

上述的金属浮雕彩瓷制造方法，其中，所述陶瓷胎体含有95%～99％（重量）的氧化铝陶瓷，1%～5％（重量）的氧化镁或氧化锆。

上述的金属浮雕彩瓷制造方法，其中，所述隔离制具为硅胶膜。

上述的金属浮雕彩瓷制造方法，其中，所述膨胀系数为(160～180) X 10^-7／℃的无光釉含有钾长石40％～50％（重量）、钙15％～25％（重量）、高岭土10％～14％（重量）、石英16％～20％（重量）、滑石2％～6%（重量）。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的金属浮雕彩瓷制造方法，通过选用不同膨胀系数的彩釉，经过多次烧成和打磨，并控制烧成温度，既使得金属区图案经烧成后形成色泽光亮的立体浮雕图案，又避免彩釉区经多次烧成后起泡、脱色、开裂。

附图说明

图1为本发明金属浮雕彩瓷制造方法工艺流程图；

图2为氧化镁对氧化铝陶瓷致密度的影响曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明金属浮雕彩瓷制造方法工艺流程图。

请参见图1，本发明提供的金属浮雕彩瓷制造方法依次包括如下步骤：

步骤S1：提供陶瓷胎体，进入步骤S2；

步骤S2：对上述胎体在760～850℃下进行第一次烧成，去除胎体中的水气和有机物杂质，增加胎体表面强度，进入步骤S3；

步骤S3：采用600～1000目砂纸进行第一次打磨，进入步骤S4；

步骤S4：对上述胎体表面的金属区进行隔离后上膨胀系数为（160～200）X 10^-7／℃的白釉，接着去除隔离制具，在金属区上膨胀系数为(160～180) X 10^-7／℃的无光釉，并在1160～1320℃下进行第二次烧成，进入步骤S5；

步骤S5：对上述胎体表面的金属区采用400～600目砂纸进行第二次打磨或研磨，进入步骤S6；

步骤S6：提供带凹凸图案的陶瓷花纸，粘贴在上述胎体表面的金属区，并在760～1250℃下进行第三次烧成，进入步骤S7；

步骤S7：对上述胎体表面的金属区进行隔离后上彩釉形成彩釉区图案，接着去除隔离制具，在580～1250℃下进行第四次烧成，完成彩釉区图案制作，进入步骤S8；

步骤S8：对上述胎体表面的金属区上金属颜料，进行第五次烧成，完成金属区浮雕图案制作。

图2为氧化镁对氧化铝陶瓷致密度的影响曲线图。

请参见图2，为了使得图案着色更细腻，陶瓷配方的选择很重要，含不同重量百分比氧化铝陶瓷的密度如下：95%氧化铝陶瓷：密度：3.7； 96%氧化铝陶瓷：密度：3.7； 99.5%氧化铝陶瓷：密度：3.85； 99.7%氧化铝陶瓷：密度：3.94； 99.9%氧化铝陶瓷：密度：3.97。为了进一步提高氧化铝陶瓷的性能，可以考虑从掺杂着手，如掺杂氧化镁、氧化锆。图2所示为不同氧化镁添加量对氧化铝陶瓷致密度的影响。从图2可以看出，氧化镁的加入对提高氧化铝陶瓷的致密度有较为明显的作用。这是由于镁离子和铝离子有相近的离子半径，在烧结过程中，MgO在Al₂O₃表面形成一层微薄的镁铝尖晶石(MgO. Al₂O₃)固溶体，降低了Al₂O₃晶体与固溶体之间的界面能，减少了晶界的扩散速率，有效地抑制Al₂O₃晶体的生长，同时含有Mg的第二相浓缩在晶界处，还可阻止晶界的迁移；另一方面，由于镁离子与铝离子的化合价不同，使晶格中空穴浓度增加，加速了晶体内部的扩散速率与气孔的消失速率，从而提高了氧化铝陶瓷的体密度。

从晶粒生长来看，氧化镁的引入主要是和氧化铝生成固熔体而起到阻止晶粒生长的目的；而氧化锆则是作为异相粒子弥散于氧化铝基体中，当基体相Al₂O₃通过晶界移动而长大的途中遇到细小分散的异相粒子时，将形成许多曲率半径很小的新表面，使体系自由能升高，因而阻止了Al₂O₃晶粒长大；其次，氧化锆颗粒尺寸微细，其填充于Al₂O₃基体空隙中，可使氧化铝陶瓷进一步致密化。表1所示为相同烧结温度下，氧化锆对氧化铝陶瓷致密度的影响。

表 1 氧化锆对氧化铝陶瓷致密度的影响

对比表1中的#1，#2，#4样品可以看出，掺ZrO2有较为明显的致密化效果，但后者烧结温度较高；对比#3，#4样品可以看出，MgO有降低氧化铝陶瓷烧结温度的作用，#3样品可在较低的烧结温度下，实现氧化铝陶瓷的致密化。因此，本发明最好选用含有95%～99％（重量）的氧化铝陶瓷，1%～5％（重量）的氧化镁或氧化锆的陶瓷胎体。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims

1.一种金属浮雕彩瓷制造方法，其特征在于，所述方法依次包括如下步骤：

提供陶瓷胎体；所述陶瓷胎体含有95%～99％（重量）的氧化铝陶瓷，1%～5％（重量）的氧化镁或氧化锆；

对上述胎体在760～850℃下进行第一次烧成，去除胎体中的水气和有机物杂质，增加胎体表面强度；

采用600～1000目砂纸进行第一次打磨；

对上述胎体表面的金属区进行隔离后上膨胀系数为（160～200）X 10^-7／℃的白釉，接着去除隔离制具，在金属区上膨胀系数为(160～180) X 10^-7／℃的无光釉，并在1160～1320℃下进行第二次烧成；

对上述胎体表面的金属区采用400～600目砂纸进行第二次打磨；

提供带凹凸图案的陶瓷花纸，粘贴在上述胎体表面的金属区，并在760～1250℃下进行第三次烧成；

对上述胎体表面的金属区进行隔离后上彩釉形成彩釉区图案，接着去除隔离制具，在580～1250℃下进行第四次烧成，完成彩釉区图案制作；

对上述胎体表面的金属区上金属颜料，进行第五次烧成，完成金属区图案制作。

2.如权利要求1所述的金属浮雕彩瓷制造方法，其特征在于，所述隔离制具为硅胶膜。

3.如权利要求1所述的金属浮雕彩瓷制造方法，其特征在于，所述膨胀系数为(160～180) X 10^-7／℃的无光釉含有钾长石40％～50％（重量）、钙15％～25％（重量）、高岭土10％～14％（重量）、石英16％～20％（重量）、滑石2％～6%（重量）。