CN102775191B

CN102775191B - 一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料及其制备方法

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Publication number: CN102775191B
Application number: CN201210234686.1A
Authority: CN
Inventors: 周占明
Original assignee: FOSHAN NANHAI WANXING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN NANHAI WANXING MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2032-07-06
Also published as: CN102775191A

Abstract

本发明公开一种引入晶种高温合成铬锡桃红陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤：1)晶种制备：将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.115～0.135)混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100∶(450～550)∶(54～66)的重量比混合、研磨，直至粒径达到D90≤5um，再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3％～5％的硼酸，混匀而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；2)色料制备：将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.005～0.05)混合均匀，再加入占总重量1％-3％的晶种以及占总重量3％～5％的硼酸，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。本发明的铬锡桃红陶瓷色料耐高温性好，发色增强，稳定性提高，红度值提高。

Description

一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷色料的生产技术领域，尤其涉及一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料及其制备方法。

背景技术

铬锡桃红陶瓷色料是一种高温陶瓷色料，由于该色料具有稳定的晶体结构，因而在适应的基础釉中能呈现出美丽的铬锡桃红色。将铬锡桃红用于墙砖、地砖、卫生瓷中可获得良好的装饰效果，因而是目前高档建筑、卫生瓷制品中广泛使用的色料之一。

但长期以来，人们对铬锡桃红陶瓷色料的合成机理的研究显得相当薄弱，加之影响其合成的因素又非常复杂，只要中间的某个环节稍有差错，都将影响最终色料的品质。因此，研究铬锡桃红陶瓷色料的合成机理和影响主呈色的因素，确定最佳生产工艺制度，具有十分重要意义。

在铬锡桃红陶瓷色料的生产过程中，铬锡桃红陶瓷色料的合成难度主要体现在铬进入其锡梢石晶格的难易程度及进入量，铬进入锡梢石的数量越多，呈色愈好，铬进入锡梢石晶格越容易，合成工艺就越易于操作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料及其制备方法，通过引入晶种增加色料的合成速度，促进锡梢石生成，促进铬进入锡梢石晶格。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料的制备方法，包括如下步骤：

1)晶种制备：

将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.115～0.135)混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100∶(450～550)∶(54～66)的重量比混合、研磨，直至粒径达到D₉₀≤5um，再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3％～5％的硼酸，混匀而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；

2)色料制备：

将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.005～0.05)混合均匀，再加入占总重量1％-3％的晶种以及占总重量3％～5％的硼酸，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品。

优选地，步骤1)及步骤2)中，碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿的摩尔比为1∶1∶1∶0.005。

优选地，步骤1)及步骤2)中的研磨采用球磨机进行。

优选地，步骤1)中煅烧的工艺条件为：30℃～500℃，升温4H；500℃～1000℃，升温4H；1000℃～(1200℃-1300℃)，升温5H；在1200℃-1300℃下恒温5H，自然降温。

优选地，步骤2)中煅烧的工艺条件为：30℃～500℃，升温4H；500℃～1000℃，升温4H；1000℃～1200℃，升温3H；1200℃恒温4H，自然降温至200℃以下。

优选地，步骤1)、步骤2)中的干燥均在150℃以下进行。

优选地，步骤1)及步骤2)中，干燥后混合物的含水率小于0.5％。

优选地，步骤1)中，煅烧后研磨煅烧物至粒径为3～5mm。

优选地，步骤2)中，煅烧后研磨煅烧物至粒径D₉₀为16mm～18mm。

本发明的铬锡桃红陶瓷色料，由前述制备方法制得。

固体粉末混合时小于占总量1％的物料很难均匀分散到体系中，本发明由于在铬锡桃红陶瓷色料的制备过程中引入晶种，制备晶种时通过研磨加细的方式改变原料的细度活性及混合均匀度，使氧化铬等物料均匀分布且细度达到细化，根据固相反应机理高度分布均匀的物料经过煅烧更容易发生高温固相反应，所以更容易形成榍石型载体，同时氧化铬更多地进入晶格中去，煅烧后的产物经过加细，使粒径D₉₀达3～5mm，用作晶种，该种晶种活性较高，主要用于制备桃红色料，在制备桃红色料高温煅烧时，必须经过多种晶型转变，本发明这种粒径极细的晶种对晶体转变起诱导作用，加入的晶种充当晶体的晶核，晶核再慢慢长大，生成与晶种致的晶型，从而使物料更多地生成榍石型晶体结构载体，榍石型载体合成得完整，进而使得耐高温性好(榍石型载体合成得越完整耐高温性越好)，同时铬离子能更多地进入晶格中，使发色增强，稳定性提高，红度值提高。

具体实施方式

本发明的构思为：通过在制备过程引入晶种，降低色料合成难度，同时增加产品品质的稳定性，使之在陶瓷色釉中发色更强，色泽明亮，耐高温性能良好。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合通过具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料制备方法包括两个大步骤，即晶种的合成、色料的制备，具体如下：

1、晶种制备

2、色料制备

由以上制备方法制得的铬锡桃红陶瓷色料，具有以下特性：

外观：桃红色粉末；

明度：65≤L≤90；

色相：5≤a≤25；

色相：-1≤b≤11；

粒度：D₉₀：16um～18um。

本发明的实施例如下：

实施例一

1、晶种制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比1∶1∶1∶0.125配制混合均匀；

2)按上述混合物∶玛瑙球石∶水＝100∶500∶60；球磨机球磨约72小时，球磨后粒径达到D₉₀≤5um；

3)将上述混合物在150℃以下的温度环境中干燥，使干燥后的混合物含水率＜0.5％；将干燥物过325目筛网；

4)将上述过筛后的混合物与浓度为99％的硼酸按96.5∶3.5的质量比混合并搅拌均匀；

5)将上述混合物装入坩埚煅烧，煅烧的工艺条件为：30℃-500℃，升温4H；500℃-1000℃，升温4H；1000℃-1300℃，升温5H；1300℃恒温5H，自然降温；

6)将上述煅烧物球磨，粒径D90达到3-5um，干燥(≤150℃)，过325目筛网，即为晶种成品，备用；

2、色料制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比1∶1∶1∶0.005混合均匀；

2)再加入步骤1制得的晶种以及浓度为99％的硼酸，混合均匀，晶种的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的3％，硼酸的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的3.5％；

3)将上述混合物装入坩埚煅烧，煅烧的工艺条件为：30℃～500℃，升温4H；500℃-1000℃，升温4H；1000℃-1200℃，升温3H；1200℃恒温4H，自然降温200℃以下卸。

4)将上述煅烧物球磨，粒径D₉₀控制在16um～18um，干燥(≤150℃)，过250目筛网，即得铬锡桃红陶瓷色料。

将以上得到的铬锡桃红陶瓷色料进行细度及发色检测，检测结果如下：

1、细度检测

测试所得数据：铬锡桃红陶瓷色料的细度为D₉₀：17.3um。

2、发色检测

铬锡桃红陶瓷色料所使用的釉色基础釉式：

0.276K₂O 0.003Fe₂O₃ 3.5SiO₂

0.066Na₂O 0.522Al₂O₃ 0.658CaO

向基础釉中外加质量分数为5％的本实施例的铬锡桃红陶瓷色料及没加入晶种的产品做发色对比，分别标注为A和B，釉烧温度为1100℃，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值：

测试所得数据：

A样品：L：85.47 a：20.73 b：-0.63。

B样品：L：86.87 a：19.64 b：-0.43。

以上数据说明本实施例通过加入晶种制备的桃红发色深，红度值高，品质提高约15％。

实施例二

1、晶种制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比0.9∶1∶0.9∶0.135配制混合均匀；

2)按上述混合物∶玛瑙球石∶水＝100∶550∶66；球磨机球磨约78小时，球磨后粒径达到D90≤5um；

4)将上述过筛后的混合物与浓度为99％的硼酸按95∶5的质量比混合并搅拌均匀；

6)将上述煅烧物球磨，粒径D₉₀达到3-5um，干燥(≤150℃)，过325目筛网，即为晶种成品，备用；

2、色料制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比1.1∶1.1∶1∶0.05混合均匀；

2)再加入步骤1制得的晶种以及浓度为99％的硼酸，混合均匀，晶种的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的5％，硼酸的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的4％；

1、细度检测

测试所得数据：铬锡桃红陶瓷色料的细度为D₉₀：16.8um。

2、发色检测

铬锡桃红陶瓷色料所使用的釉色基础釉式：

0.276K₂O 0.003Fe₂O₃ 3.5SiO₂

0.066Na₂O 0.522Al₂O₃ 0.658CaO

向基础釉中外加质量分数为5％的本实施例得到的铬锡桃红陶瓷色料和实施例一得到的铬锡桃红陶瓷色料，分别标注为C和B，釉烧温度为1100℃，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值：

测试所得数据：样品C：L：86.01 a：20.81 b：-0.67。

样品B：L：86.87 a：19.64 b：-0.43。

以上数据说明氧化铬绿的加入量增加可使发色加深，红度值和蓝度值提高，发色品质提高。

实施例三

1、晶种制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比0.9∶1.1∶1∶0.135配制混合均匀；

2)按上述混合物与玛瑙球石及水按100∶450∶56的质量比混合，用球磨机球磨约80小时，球磨后粒径达到D₉₀≤5um；

2、色料制备：

1)将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比0.9∶1.1∶1∶0.01混合均匀；

2)再加入步骤1制得的晶种以及浓度为99％的硼酸，混合均匀，晶种的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的4％，硼酸的加入量占晶种及硼酸加入后混合物总重量的3.5％；

1、细度检测

测试所得数据：铬锡桃红陶瓷色料的细度为D₉₀：16.8um。

2、发色检测

铬锡桃红陶瓷色料所使用的釉色基础釉式：

0.276K₂O 0.003Fe₂O₃ 3.5SiO₂

0.066Na₂O 0.522Al₂O₃ 0.658CaO

向基础釉中外加质量分数为5％的本实施例的铬锡桃红陶瓷色料和没加入晶种的色料，分别标注为D和E，釉烧温度为1250℃，烧成时间为60分钟，保温时间15-30分钟，测试色差值：

测试所得数据：D样品：L：70.05 a：19.75 b：-0.74。

E样品：L：76.12 a：14.23 b：0.25

由发色数据可以看出，本实施例的制备方法制得的产品在高温釉料的使用情况下能稳定发色，而传统的桃红色在高温使用时发色偏浅，红度值低，蓝度值低。本发明的产品高温稳定性好。

以上对本发明进行了洋细介绍，文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种引入晶种的铬锡桃红陶瓷色料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）晶种制备：

将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比（0.9～1.1）：（0.9～1.1）：（0.9～1.1）：（0.115～0.135）混合均匀，得混合物；将混合物与玛瑙球石、水按100：（450～550）：（54～66）的重量比混合、研磨，直至粒径达到D₉₀≤5μm，再将研磨后的混合物进行干燥、过筛，而后加入占总重量3%～5%的硼酸，混匀而后煅烧、研磨、干燥，得到晶种；

2）色料制备：

将碳酸钙、二氧化锡、石英、铬绿按摩尔比（0.9～1.1）：（0.9～1.1）：（0.9～1.1）：（0.005～0.05）混合均匀，再加入占总重量1%-3%的晶种以及占总重量3%～5%的硼酸，混匀后煅烧、研磨、干燥，即得成品；

步骤1）中煅烧的工艺条件为：30℃～500℃，升温4h；500℃～1000℃，升温4h；1000℃～（1200℃-1300℃），升温5h；在1200℃-1300℃下恒温5h，自然降温；

步骤2）中煅烧的工艺条件为：30℃～500℃，升温4h；500℃～1000℃，升温4h；1000℃～1200℃，升温3h；1200℃恒温4h，自然降温至200℃以下。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1）及步骤2）中的研磨采用球磨机进行。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1）、步骤2）中的干燥均在150℃以下进行。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1）及步骤2）中，干燥后混合物的含水率小于0.5%。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于，步骤1）中，煅烧后研磨煅烧物至粒径为3mm～5mm。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中，煅烧后研磨煅烧物至粒径D₉₀为16mm～18mm。

7.一种铬锡桃红陶瓷色料，其特征在于，由权利要求1～6任意一种制备方法制得。