CN101935206A - 一种骨瓷坯料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种骨瓷坯料及其制备工艺，所述骨瓷坯料包括组分和含量(重量百分数)：SiO2 34.0～38.0％，Al2O3 12.0～16.0％，Fe2O3 0.2～0.4％，TiO20.05～0.2％，CaO 24.5～27.0％，MgO 0.5～1.5％，P2O5 18.0～21.0％，K2O+Na2O2.0～4.0％；所述各组分之和为100％。本发明引入球土增加坯料的可塑性，并采用合成骨碳替代天然骨碳，减少大批量生产对天然骨碳的依赖性，使其具有合理的化学组成和较好的物理性能指标，改善坯料的成型性能，减小骨瓷生产工艺难度，大大提高产品的合格率，为骨质瓷批量生产提供技术保障。

Description

一种骨瓷坯料及其制备工艺
技术领域
本发明属于陶瓷釉料技术领域，尤其是涉及一种可以用于高档日用陶瓷领域的骨瓷坯料及其该骨瓷坯料的制备工艺。
背景技术
骨瓷十八世纪发明于英国，因产品的白度高，透光度好，色调柔和，深受世界各国人民喜好，是目前国际上公认的高档日用陶瓷，目前各国骨瓷坯体以动物骨灰为主体原料，加入一定量的长石、石英和粘土等原料组成，各组份的用量范围为骨灰(30-60)％Wt，长石(8-22)％Wt，石英(9-20)％Wt，粘土(25-45)％Wt，生产工艺基本相同，均采用两次烧成工艺，即高温素烧(1200-1270℃)，低温釉烧(1050-1150℃)的工艺过程，但是长期以来，世界范围内传统骨瓷的生产与推广一直受到以下因素影响：(1)骨源缺乏，价格昂贵，天然骨碳因本身成碱性在使用时要加入草酸进行中和，造成生产成本高，生产控制难度大；(2)骨瓷坯料因含脊性原料多，可塑性原料少，泥料成型性能差，烧成范围窄，生产工艺性能差，生产难度大，产品合格率低，对一般生产厂家难以形成规模生产；(3)骨瓷内在性能热稳定性远低于一般材质的日用陶瓷，在使用上受到限制。
发明内容
本发明的目的之一在于研制一种坯料的配方，解决现有技术存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种骨瓷坯料，包括组分和含量(重量百分数)：SiO2 34.0～38.0％，Al2O312.0～16.0％，Fe2O3 0.2～0.4％，TiO2 0.05～0.2％，CaO 24.5～27.0％，MgO 0.5～1.5％，P2O5 18.0～21.0％，K2O+Na2O 2.0～4.0％；所述各组分之和为100％。
优选的是：包括组分和含量(重量百分数)：SiO2 35～37％，Al2O3 14.0～15.5％，Fe2O3 0.2～0.3％，TiO2 0.1～0.2％，CaO 24.0～25.5％，MgO 0.8～1.2％，P2O518.0～19.5％，K2O+Na2O 2.4～3.2％；所述各组分之和为100％。
本发明的目的之二在于提供一种骨瓷坯料的制备方法，包括步骤：
A)取325目或者更细的网筛过筛的石英粉5～10％(重量百分数)，取325目或者更细的网筛过筛的钾长石粉10～20％，高岭土20～28％，球土5～12％，合成骨碳45～52％，增塑剂1～5％，将上述原料混合均匀；
B)按照料∶球∶水＝1∶2.0∶0.8的重量比例入球磨机球磨12～18小时后，放浆过325目或者更细的网筛过筛；
C)将过筛后的浆料压滤脱水制成含水率为21～23％的骨瓷泥饼，制得骨瓷坯料。
优选的，为了便于生产，可以在A)步骤中添加0.1～0.3％的腐植酸钠，使得原料能够更加充分的稀释。
在步骤B)中“料”指坯料配方中325目或者更细的网筛过筛石英粉、325目或者更细的网筛过筛钾长石粉、325目或者更细的网筛过筛高岭土、325目或者更细的网筛过筛球土、合成骨碳45～52％和增塑剂的混合物；
“球”指一种天然河硅或海硅石，在球磨中作为一种球磨介质(主要成分为SiO2)，在球磨中主要起研磨作用。
优选的是：所述步骤C)压滤脱水的压滤压力16～20Mpa，压滤时间60～80分钟。
更优的是：步骤C制得的骨瓷釉料的烧成温度范围为1250℃～1280℃，高温保火时间90～120分钟。
本发明中所述的球土为一种富含有机质的高可塑性粘土，起名于英国，主要由无序高岭土组成，并有石英、云母等矿物伴生，有机质的含量高达15％。主要化学成分是SiO2、Al2O3、H2O、C、H2及少量的Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O。颜色多种多样，以黑色、灰色为主。焙烧后，随杂质含量不同呈白、黄、赭色等，质软、粘性大，是陶瓷工业中的重要结合粘土。
合成骨碳也叫磷酸钙，是通过碳酸钙与磷酸反应生成的化合物，它本身呈弱碱性，在坯料加工时不需使用草酸进行中和，减小生产控制难度，节约了生产成本，同时也减小对天然骨碳的依赖。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
本发明引入球土增加坯料的可塑性，并采用合成骨碳替代天然骨碳，减少大批量生产对天然骨碳的依赖性，使其具有合理的化学组成和较好的物理性能指标，改善坯料的成型性能，减小骨瓷生产工艺难度，大大提高产品的合格率，为骨质瓷批量生产提供技术保障。球土中含有适量的三氧化二铁和氧化钛等氧化物，使其具有合理的化学组成和较好的物理性能指标，该坯料经过1250℃～1280℃，高温保火时间90～120分钟高温烧成后，产品色调呈象牙色或米黄色调，骨瓷成品显得十分高档。
具体实施方式
实施例1：将石英粉(325目)6份，钾长石粉(325目)，12份，龙岩高岭土(325目)22份，英国球土(250目)12份，合成骨碳(200目)45份，增塑剂3份，外加腐植酸钠0.3％，将上述原料按照3吨配料量进行配料，并按照料∶球∶水比＝1∶2∶0.8装入3吨球磨机球磨13小时后，放浆过250目标准筛，然后压滤脱水(压滤压力18Mpa，压滤时间60～80分钟)即可以制成含水率为22％骨瓷泥饼，则骨瓷坯料就制备完毕，待练泥或化浆后供下工序使用。
实施例2：将石英粉(325目)8份，钾长石粉(325目)，10份，龙岩高岭土(325目)25份，英国球土(250目)8份，合成骨碳(200目)47份，增塑剂2份，外加腐植酸钠0.25％，将上述原料按照3吨配料量进行配料，并按照料∶球∶水比＝1∶2∶0.8装入3吨球磨机球磨16小时后，放浆过250目标准筛，然后压滤脱水(压滤压力18Mpa，压滤时间60～80分钟)即可以制成含水率为22％骨瓷泥饼，则骨瓷坯料就制备完毕，待练泥或化浆后供下工序使用。
实施例3：将石英粉(325目)10份，钾长石粉(325目)，14份，龙岩高岭土(325目)20份，英国球土(250目)10份，合成骨碳(200目)45份，增塑剂1份，外加腐植酸钠0.20％，将上述原料按照3吨配料量进行配料，并按照料∶球∶水比＝1∶2∶0.8装入3吨球磨机球磨16小时后，放浆过250目标准筛，然后压滤脱水(压滤压力18Mpa，压滤时间60～80分钟)即可以制成含水率为22％骨瓷泥饼，则骨瓷坯料就制备完毕，待练泥或化浆后供下工序使用。
实施例4：将石英粉(325目)5份，钾长石粉(325目)，12份，龙岩高岭土(325目)24份，英国球土(250目)5份，合成骨碳(200目)52份，增塑剂2份，外加腐植酸钠0.20％，将上述原料按照3吨配料量进行配料，并按照料∶球∶水比＝1∶2∶0.8装入3吨球磨机球磨16小时后，放浆过250目标准筛，然后压滤脱水(压滤压力18Mpa，压滤时间60～80分钟)即可以制成含水率为22％骨瓷泥饼，则骨瓷坯料就制备完毕，待练泥或化浆后供下工序使用。
表1  实施例中所用原料的主要化学组成重量百分比
表2  实施例中釉料的主要化学组成重量百分比
  名称   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4
  SiO2   33.56   34.29   34.85   33.10
  Al2O3   11.53   12.45   11.90   12.02
  Fe2O3   0.25   0.20   0.29   0.22
  TiO2   0.13   0.11   0.14   0.09
  CaO   25.95   26.33   25.87   26.54
  MgO   0.10   0.11   0.09   0.11
  K2O   2.12   1.98   2.48   2.12
  Na2O   0.34   0.32   0.39   0.29
  P2O5   18.88   19.06   18.65   19.31
  I.L   5.67   5.42   5.83   5.62
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于发明型的保护范围。

Claims (6)

1.一种骨瓷坯料，包括组分和含量(重量百分数)：SiO2 34.0～38.0％，Al2O312.0～16.0％，Fe2O3 0.2～0.4％，TiO2 0.05～0.2％，CaO 24.5～27.0％，MgO 0.5～1.5％，P2O5 18.0～21.0％，K2O+Na2O 2.0～4.0％；所述各组分之和为100％。
2.如权利要求1所述的骨瓷坯料，其特征是：包括组分和含量(重量百分数)：SiO2 35～37％，Al2O3 14.0～15.5％，Fe2O3 0.2～0.3％，TiO2 0.1～0.2％，CaO 24.0～25.5％，MgO 0.8～1.2％，P2O5 18.0～19.5％，K2O+Na2O 2.4～3.2％；所述各组分之和为100％。
3.一种骨瓷坯料的制备工艺，包括步骤：
A)取325目或者更细的网筛过筛的石英粉5～10％(重量百分数)，取325目或者更细的网筛过筛的钾长石粉10～20％，高岭土20～28％，球土5～12％，合成骨碳45～52％，增塑剂1～5％，将上述原料混合均匀；
B)按照料∶球∶水＝1∶2.0∶0.8的重量比例入球磨机球磨12～18小时后，放浆过325目或者更细的网筛过筛；
C)将过筛后的浆料压滤脱水制成含水率为21～23％的骨瓷泥饼，制得骨瓷坯料。
4.如权利要求3所述的骨瓷坯料的制备工艺，其特征是：所述步骤C)压滤脱水的压滤压力16～20Mpa，压滤时间60～80分钟。
5.如权利要求3或者4所述的骨瓷坯料的制备工艺，其特征是：步骤C制得的骨瓷釉料的烧成温度范围为1250℃～1280℃，高温保火时间90～120分钟。
6.权利要求1或者2所述骨瓷坯料在日用陶瓷领域的应用。
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