CN104478413B - 一种陶瓷及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种陶瓷，尤其是一种粗陶产品，其主要成份包括基料和添加剂，制备时需经过配料、滤筛、混合、制坯、修复、上釉、干燥、烧制、冷却、后处理等步骤。得到的成品不干裂，不含脏点，并具有创意，极具个性，神态刻画细致，作品釉色色泽亮鲜，层次分明，可产生出一种特殊的瓷感，声音或铿锵之音或叮当作响，丰富了粗瓷的种类。
Description
技术领域
本申请涉及一种陶瓷及其制备工艺，具体而言，涉及一种粗瓷及其制备工艺。
背景技术
陶瓷，具体而言，包括瓷器和陶器。陶瓷是人类生产过程中发展的高级材料，其具有良好的化学稳定性和观赏性。
其中粗瓷属于瓷器的一种特殊类型，具有极其悠久的历史，凝结着源远流长的多彩文化。如曲阳，属于闻名中外的雕刻之乡，制瓷历史非常悠久。而横山在北宋时期是五大名窑定瓷的产地，上千年来，横山一直保留着制粗瓷的传统。用“黑如漆，红如霞，声如磬”来形容粗瓷是最恰当不过了。
现代工业在传统工艺的基础上对陶瓷制品，尤其是细瓷已经进行了大量的研究和实验，现有技术中的细瓷仍然还是以铝化合物和硅化合物为主要成份的陶瓷产品，用以保证产品的质量，而对于其余成份仍然要严格限制在一个较少的含量范围之内。而针对粗瓷的研究，无论是传统工艺，还是现代工艺，仍处于起步阶段，而现在工艺仍存在工艺复杂、产品品种单一，质量欠佳等一系列问题。
发明内容
针对上述技术问题，本申请在现有技术的基础上，通过不断研究和改进，得到一种全新的陶瓷产品，即具有良好品质的粗陶产品。
本申请提供一利陶瓷，包括基料和添加剂。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的成份包括三氧化二铝，三氧化二铁，二氧化硅，二氧化钛，二氧化锆，氧化钾，氧化钠，氧化锌，氧化镍，氧化钙，氧化钡，氧化镁，氧化锂，碳化硅。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中添加剂可以是稀土金属氧化物，也可以是抗微生物型添加剂，也可以是稀土金属氧化物和抗微生物添加剂的混合物。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：30-45份，三氧化二铁：18-30份，二氧化硅：15-30份，二氧化钛：3.5-4.5份，二氧化锆：0.3-1.0份，氧化钾：2.0-3.0份，氧化钠：0.1-0.8份，氧化锌：0.1-0.8份，氧化镍：1.0-1.5份，氧化钙：1.0-1.5份，氧化钡：0.5-1.0份，氧化镁：0.01-0.1份，氧化锂：0.1-0.5份，碳化硅：0.1-0.3份。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的重量份数配比优选为：三氧化二铝：35-40份，三氧化二铁：20-25份，二氧化硅：18-27份，二氧化钛：4-4.5份，二氧化锆：0.5-0.8份，氧化钾：2.5-2.8份，氧化钠：0.3-0.6份，氧化锌：0.3-0.8份，氧化镍：1.2-1.4份，氧化钙：1.2-1.4份，氧化钡：0.6-1.0份，氧化镁：0.05-0.1份，氧化锂：0.1-0.3份，碳化硅：0.1-0.25份。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的重量份数配比更优选为：三氧化二铝：40份，三氧化二铁：23份，二氧化硅：22份，二氧化钛：4.5份，二氧化锆：0.7份，氧化钾：2.6份，氧化钠：0.4份，氧化锌：0.3份，氧化镍：1.2份，氧化钙：1.25份，氧化钡：0.68份，氧化镁：0.08份，氧化锂：0.2份，碳化硅：0.15份。
本申请提供一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中添加剂与基料的重量比为1-3∶100，更优选添加剂与基料的重量比为1-2∶100，最优选添加剂与基料的重量比为1.5∶100。进一步地，对于混合的添加剂而言，稀土金属氧化物和抗微生物添加剂的重量配比可以为任意比例，而对于1∶1的重量配比是较为优选的。
其中对于稀土金属氧化物添加剂，可以优选举例为氧化钇，其在陶瓷中所发挥的作用为除臭。
其中对于抗微生物添加剂，其目的在于使得到的陶瓷或者陶瓷产品具有抗微生物的特性。而对于抗微生物添加剂的种类，可以优选为元素银、或者氧化银。也就是抗微生物添加剂可以以金属的零价形式存在于陶瓷中，例如Ag单质形态，同时也可以是离子形式，例如Ag+1，另外，抗微生物添加剂还可以是零价和离子形式混合形式存在，在实际操作中发现其原子比例的混合比例为1∶2时抗微生物性极佳。
对于制备添加剂为抗微生物型添加剂的陶瓷或陶瓷产品，需要在将经过烧结冷却处理得到的陶瓷或陶瓷产品基础上进行进一步的处理。
进一步地说，是使用不含微生物的玻璃陶瓷的基体材料，与可提供离子交换的抗微生物剂的盐和可离子交换的碱金属盐进行离子交换浴，从而对玻璃陶瓷基材进行离子交换，形成具有抗微生物的玻璃陶瓷制品。
其中碱金属可以选自碱金属的硝酸盐或氯化盐，例如硝酸钠，硝酸钾、氯化钠和氯化钾，碱金属盐的浓度范围介于5-30重量％之间。
而银盐在离子交换浴中的浓度范围为0.01-10重量％之间，优选在1-5重量％之间。
而离子交换浴的反应温度应控制在300-500℃之间，优选在350-450℃之间。
而对于离子交换反应的时间，一般大于1小时，优选2-10小时。
在实际中，可以通过控制反应的温度和时间来控制抗微生物添加剂的含量。
另外，进一步说，在得到陶瓷后，当需要显现出不同的色彩和颜色时，可以在原料的基础上向其中添加适量的颜料，而对于颜料的份数，一般视情况而定，通常与基料的重量比例为1-5∶100即可。而对于颜料的种类，例如可选择国红等，上述原料可采用常规市售产品。添加颜料后的陶瓷产品，可以随颜料显现出丰富的色彩。
另外，本申请还提供一种陶瓷的制备工艺。工艺步骤包括：配料、滤筛、混合、制坯、修复、上釉、干燥、烧制、冷却、后处理。
下面对于各工艺步骤进行详细解释：配料：即按所期望的配比配制原料。滤筛：将配料后原料混合，碾碎，过筛。混合：将滤筛后的原料与水混合，经反复揉和后制得泥条。制坯：将混合好的泥条制成一定形状的坯体。修复：检查坯体的形状，然后进行进一步修复。上釉：可选用点釉、涮釉、蘸釉、浇釉、喷釉、或运用作品的机理来施釉。干燥：将上釉后的产品置于阴凉处风干。烧制：将风干的产品置于炉窑中，炉窑内温度保持在1260-1310度之间，采用还原气氛，持续12-14小时，中间不停火。冷却：自然冷却至室温。后处理：检查烧制后的产品质量。
另外，对于烧制炉窑来说，应该在下面规定的范围内选择以期达到更佳的烧制效果。所采用的烧制炉窑：包括通风口、窑身及烟囱。通风口位于窑身燃火区下部，通风口与通往作业区外的地下通道连接；地下通道高1米，宽2米；烟囱位于窑身后部，高度低于窑顶；窑身包括窑门、燃火区及装坯区；窑门高2.5米，宽1.0米，进深3米；窑门往里2.5米处设火门，火门高2.2米，宽1.2米，深2米；火门与其后部的燃火区连接，燃火区宽1.5米，长6米，高与装坯区一致，燃火区下设置炉条；燃火区与装坯区之间夹一道隔墙，该隔墙高6米，厚1米；隔墙上部设置若干排火眼，隔墙下部正对火门部位不设置火眼；装坯区包括炕及其下部与烟囱相通的炕洞；窑身上部为弧形顶，顶端设置释放余热调节温度的小口；从窑底到顶端高度为20米。整个窑内壁及隔墙、炕均用耐火材料砌成，窑外部包以砖石，厚度大于1米。
本申请的有益效果包括如下几点。
(1)根据所要求的比例进行配比原料，可保证成品不干裂，不含脏点。
(2)添加不同添加剂的成品相应地具有更优的性能，如除臭性和抗微生物性，且两者混合使用时可同时具有两种特性。
(3)在烧制过程中选用还原焰气窑烧制，可保证成品不易爆裂，进而可保证上色均匀，保证产品高质量。
(4)得到的产品还具有创意极具个性，神态刻画细致的特点。
(5)对于施釉工艺来说，多样的工艺可使得到的作品釉色色泽亮鲜，层次分明，质感跃入眼帘，丰富了粗瓷色彩。
(6)通过对烧制温度和时间的控制，成品可产生出一种特殊的瓷感，声音或铿锵之音或叮当作响，丰富了粗瓷的种类。
具体实施方式
实施例1：一种陶瓷，由基料和添加剂组成，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：30份，三氧化二铁：18份，二氧化硅：15份，二氧化钛：3.5份，二氧化锆：0.4份，氧化钾：2.0份，氧化钠：0.2份，氧化锌：0.15份，氧化镍：1.0份，氧化钙：1.0份，氧化钡：0.6份，氧化镁：0.01份，氧化锂：0.1份，碳化硅：0.15份。添加剂与基料的重量比为3∶100，添加剂是Ag。
实施例2：一种陶瓷，由基料和添加剂组成，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：45份，三氧化二铁：30份，二氧化硅：30份，二氧化钛：4.5份，二氧化锆：1.0份，氧化钾：3.0份，氧化钠：0.7份，氧化锌：0.7份，氧化镍：1.45份，氧化钙：1.5份，氧化钡：1.0份，氧化镁：0.1份，氧化锂：0.45份，碳化硅：0.3份，添加剂与基料的重量比为1.5∶100，添加剂是Ag2O。
实施例3：一种陶瓷，由基料和添加剂组成，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：30-45份，三氧化二铁：19份，二氧化硅：25份，二氧化钛：4份，二氧化锆：0.7份，氧化钾：2.6份，氧化钠：0.45份，氧化锌：0.35份，氧化镍：1.2份，氧化钙：1.3份，氧化钡：0.8份，氧化镁：0.07份，氧化锂：0.4份，碳化硅：0.15份，添加剂与基料的重量比为1∶100，添加剂是氧化钇。
实施例4：一种陶瓷，由基料和添加剂组成，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：32份，三氧化二铁：20份，二氧化硅：25份，二氧化钛：4份，二氧化锆：0.5份，氧化钾：2.0份，氧化钠：0.1份，氧化锌：0.1份，氧化镍：1.0份，氧化钙：1.5份，氧化钡：1.0份，氧化镁：0.07份，氧化锂：0.1份，碳化硅：0.15份，添加剂与基料的重量比为3∶100，添加剂是Ag和Ag2O的混合物。
实施例5：一种陶瓷，由基料和添加剂组成，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：40份，三氧化二铁：25份，二氧化硅：26份，二氧化钛：4.5份，二氧化锆：0.8份，氧化钾：2.8份，氧化钠：0.5份，氧化锌：0.8份，氧化镍：1.3份，氧化钙：1.4份，氧化钡：0.9份，氧化镁：0.05份，氧化锂：0.3份，碳化硅：0.25份，添加剂与基料的重量比为2.5∶100，添加剂是氧化钇和Ag2O的混合物。
实施例6：一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：35份，三氧化二铁：25份，二氧化硅：20份，二氧化钛：4份，二氧化锆：0.5份，氧化钾：2.6份，氧化钠：0.4份，氧化锌：0.4份，氧化镍：1.2份，氧化钙：1.3份，氧化钡：0.7份，氧化镁：0.1份，氧化锂：0.2份，碳化硅：0.1份，添加剂与基料的重量比为2∶100，添加剂是氧化钇、Ag的混合物，陶瓷还进一步包括颜料国红，其用量与基料的重量比例为5∶100。
实施例7：一种陶瓷，包括基料和添加剂，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：40份，三氧化二铁：23份，二氧化硅：22份，二氧化钛：4.5份，二氧化锆：0.7份，氧化钾：2.6份，氧化钠：0.4份，氧化锌：0.3份，氧化镍：1.2份，氧化钙：1.25份，氧化钡：0.68份，氧化镁：0.08份，氧化锂：0.2份，碳化硅：0.15份，添加剂与基料的重量比为1.5∶100，添加剂是氧化钇、Ag和Ag2O的混合物，陶瓷还进一步包括颜料国红，其用量与基料的重量比例为1∶100。
对于上述实施例1-7的陶瓷，制备时均需经过配料、滤筛、混合、制坯、修复、上釉、干燥、烧制、冷却、后处理等步骤，其中区别主要在于配料步骤时原料配比的不同，通过实际操作，从而得到外观、性能优异的优选方案。
然而，上述实施例的均为本发明较优的实施方式，本申请的实施方式并不受实施例的限制，其他任意未背离本申请精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应视为等效的置换方式，都包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种陶瓷，包括基料和添加剂；
其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：30-45份，三氧化二铁：18-30份，二氧化硅：15-30份，二氧化钛：3.5-4.5份，二氧化锆：0.3-1.0份，氧化钾：2.0-3.0份，氧化钠：0.1-0.8份，氧化锌：0.1-0.8份，氧化镍：1.0-1.5份，氧化钙：1.0-1.5份，氧化钡：0.5-1.0份，氧化镁：0.01-0.1份，氧化锂：0.1-0.5份，碳化硅：0.1-0.3份；
其中添加剂是稀土金属氧化物，或者是抗微生物型添加剂，或者是稀土金属氧化物和抗微生物添加剂的混合物；
其中添加剂与基料的重量比为1-3∶100。
2.根据权利要求1所述的陶瓷，其中基料的重量份数配比为：三氧化二铝：35-40份，三氧化二铁：20-25份，二氧化硅：18-27份，二氧化钛：4-4.5份，二氧化锆：0.5-0.8份，氧化钾：2.5-2.8份，氧化钠：0.3-0.6份，氧化锌：0.3-0.8份，氧化镍：1.2-1.4份，氧化钙：1.2-1.4份，氧化钡：0.6-1.0份，氧化镁：0.05-0.1份，氧化锂：0.1-0.3份，碳化硅：0.1-0.25份。
3.根据权利要求2所述的陶瓷，其特征在于添加剂与基料的重量比为1-2∶100。
4.根据权利要求3所述的陶瓷，其特征在于陶瓷中还包含颜料。
5.根据权利要求4所述的陶瓷，其特征在于颜料与基料的重量比例为1-5∶100。
6.一种权利要求1-5中任意一项所述陶瓷的制备工艺，步骤包括配料、滤筛、混合、制坯、修复、上釉、干燥、烧制、冷却、后处理。
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