CN105502945A - 一种用于金属制品表面的釉料及其烧制方法 - Google Patents

一种用于金属制品表面的釉料及其烧制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于金属制品表面的釉料，以及这种釉料的烧制方法。该釉料至少包括基质剂A，还可以包括一种或一种以上的颜色釉，所述颜色釉为红色釉、黄色釉、绿色釉、蓝色釉、紫色釉和黑色釉中的任意一种或几种组合。本发明提供的技术方案具有如下有益效果：1、具有较高的化学稳定性和硬度，良好的透过率和较高的光泽度，其中，硬度可达Hv700-900，光泽度可达80-90％。2、烧制的釉质色泽透亮，既可以提高(贵)金属器具的抗氧化能力，又可以保持金属坯体原有的金属光泽和外观特性，还可以产生荧光或磷光效果，提高了制品的可观赏性。3、原料、制备过程及制得的产品中均无铅无毒，符合国际安全标准。

Description

一种用于金属制品表面的釉料及其烧制方法
技术领域
本发明属于金属制品表面釉层烧制工艺技术领域，涉及一种应用在金属制品表面的釉料，以及这种釉料在应用于金属制品表面时的烧制方法。
背景技术
釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层，是用矿物原料(如长石、石英、滑石、高岭土等)和化工原料按一定比例混合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成釉浆，施于坯体表面，经一定温度煅烧而成。能增加制品的机械强度、电性能、化学稳定性、热稳定性和介电强度，还有美化器物、便于拭洗、不易被尘土腥秽侵蚀等特点。釉层可使制品表面光润、不透水、不易沾污。
釉的熔点一般低于陶瓷和搪瓷的坯体，因此比坯体更加容易熔融。在烧制陶瓷和搪瓷时，釉料会融化成液态，进而在表面张力的作用下覆盖器物表面，向里渗透与坯体融为一体。冷却后，就成为釉面玻璃层。釉面不仅提高了陶瓷的强度硬度，还能抵御酸碱的腐蚀，而且使器物具有光泽，产生美观性。
施釉又称上釉、挂釉和罩釉，是古陶瓷器制作工艺技术的一种，指在成型的陶瓷坯体表面施以釉浆。其方法有蘸釉、荡釉、浇釉、刷釉、吹釉、喷釉、轮釉等多种。按坯体的不同形状、厚薄，采用相应的施釉方法。蘸釉又叫“浸釉”，为最基本的施釉方法之一，将坯体浸入釉浆中片刻后取出，利用坯体的吸水性，使釉浆均匀地附着于坯体表面。釉层厚度由坯体的吸水率、釉浆浓度和浸入时间决定。明清以前瓷器多用此法加釉，器物上的釉汁往往不到底足，上部有釉而下部露胎。荡釉即“荡内釉”，把釉浆注入坯体内部，然后将坯体上下左右施荡，使釉浆布满坯体，再倾倒出多余的釉浆，随后坯体继续回转，使器口不留残釉。有一次荡釉和两次荡釉，但一般不能超过两次，否则容易产生气泡。荡釉法适用于小而腹深的制品。
目前作用于金属表面的釉料，主要以搪瓷釉(enamelglaze)为主，搪瓷釉是涂搪在金属坯胎上、组成为碱-硼-硅酸盐系的玻璃态物质。将搪瓷釉涂搪在金属坯体上，经烧成后能同坯体牢固结合，对坯体具有保护作用和装饰作用。但是现在使用的搪瓷釉是基于硼硅酸盐体系玻璃，存在熔点相对较高、硬度不够、化学稳定性不佳、稀土溶解性差等问题，而且烧制过程一般需要3-5h，大大制约了生产效率。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种用于金属制品表面的釉料，以及这种釉料的烧制方法。
本发明的一个方面在于提供一种用于金属制品表面的釉料，包括基质剂A，
所述基质剂A的组分和含量如下：
五氧化二磷30-70g，优选为40-60g，如41g，59g等，更优选为45-55g，如50g；
硼酸3-20g，优选为5-15g，更优选为7-13g，最优选为8-10g；
三氧化二钇0-6g，优选为0-5g，更优选为0-3g；
氟化钡5-40g，优选为10-30g，如13g，26g，最优选为15-25g；
氟化钙1-15g，优选为2-12g，如3g，9g，更优选为5-10g；
氧化镁0-20g，优选为0-10g；
磷酸锌0-20g，优选为0-10g；
氟化钠0.5-30g，优选为1-15g；
氟化锂0.5-30g，优选为1-15g；
磷酸铝0-10g，优选为0-5g。
作为本发明的一个优选实施例，所述釉料还可以包括一种或一种以上的颜色釉；所述颜色釉为红色釉、黄色釉、绿色釉、蓝色釉、紫色釉和黑色釉中的任意一种或几种组合。
作为本发明的一个优选实施例，所述红色釉为氧化铜0.05-2.0g，优选为0.1-1.0g；氧化亚锡0.5-2.0g，优选为0.8-1.5g，如1.0g；酒石酸0.1-1.0g，优选为0.2-0.8g，如0.5g，与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述红色釉为氧化钕0.1-2.0g，优选为0.5-1.0g，如0.8g，与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述黄色釉为氧化铈0.1-2.5g，如0.2g，优选为0.5-1.5g；氧化钛0.1-2.5g，如0.2g，优选为0.5-1.5g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述黄色釉为氧化亚镍0.1-5.0g，优选为0.5-2.5g，如1.0g、2.0g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述黄色釉为氧化镨0.1-20g，如0.5g、15g，优选为1-10g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述绿色釉为三氧化二铁1-10g，优选为3-6g，如5.3g；三氧化二铬0.1-10g，如7g，优选为1-3.5g；三氧化二钴0.1-3g，优选为0.5-1.5g，如1.2g；氧化铜0-5g，如3g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述蓝色釉为三氧化二钴1-30g，如15g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述蓝色釉为氧化铜0.1-20g，优选为1-10g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述紫色釉为氧化锰1-10g，如4g；三氧化二铬0-5g，优选为0-2g；与基质剂A干法混合。
作为本发明的一个优选实施例，所述黑色釉为氧化亚镍1-15g，如3g，7g，优选为5-10g，如；三氧化二铁1-15g，优选为3-8g；三氧化二铬1-7g，优选为2-3g；三氧化二钴0.1-10g，如7g，优选为1-3g，如2g；与基质剂A干法混合。
本发明的另一个方面在于提供一种釉料在金属表面的烧制方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1、称取原料；
步骤2、将步骤1称取的原料干法混合、搅拌均匀后，加热制成熔块；研磨得到釉粉；
步骤3、将步骤2得到的釉粉制备成釉浆，使用所述釉浆对金属坯体上釉，烘干，烧制，得到搪瓷。
作为本发明的一个优选实施例，所述原料为前述任意一种方案中的原料。
作为本发明的一个优选实施例，步骤2中熔块的制备温度为900-1200℃。
作为本发明的一个优选实施例，步骤3中所述上釉方式为蘸釉、荡釉、浇釉、刷釉、晒釉、轮釉、吹釉、喷釉中的任意一种或几种组合。
作为本发明的一个优选实施例，步骤3中所述烧制温度为500-800℃，并保温20-40min。
作为本发明的一个优选实施例，所述保温是保持在烧制温度。
作为本发明的一个优选实施例，步骤3中烘干时的温度为不超过80℃。
本发明提供的釉料包括透明釉和颜色釉，能够较好配合(贵)金属的膨胀系数的，且不影响(贵)金属表面特有的光泽、成色和物理特性等。在(贵)金属表面附着一层高硬度的釉面，通过采用不同的颜色釉在(贵)金属表面表现出绘画图案和色彩的全新的(贵)金属制品。
本发明提供的技术方案具有如下有益效果：
1、具有较高的化学稳定性和硬度，良好的透过率和较高的光泽度，其中，硬度可达Hv700-900，光泽度可达80-90％。
2、烧制的釉质色泽透亮，既可以提高(贵)金属器具的抗氧化能力，又可以保持金属坯体原有的金属光泽和外观特性，还可以产生荧光或磷光效果，在金属制品表面绘制图案和色彩，提高了制品的可观赏性。
3、原料、制备过程及制得的产品中均无铅无毒，符合国际安全标准。
具体实施方式
实施例1-5以黄金制品为坯体
烧制方法：
步骤1、按表1的配比称取各原料；
步骤2、将步骤1中称取的原料采用干法混合，搅拌均匀后，1000℃加热制成熔块；然后研磨成为釉粉；
步骤3、采用浸釉与荡釉相结合的上釉方法对贵金属坯体施以釉浆，60℃烘干后，放入高温炉内在700-800℃保温20min，烧制得到以黄金为坯体的样品。
表1，实施例1-5的组分和含量(单位g)
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
五氧化二磷 59 59 57 55 53
硼酸 10 9 10 10 10
三氧化二钇 3 3 3 3 3
氟化钡 10 11 12 13 14
氟化钙 3 3 3 4 4
氧化镁 5 5 4 5 5
磷酸锌 6 7 6 8 6
氟化钠 1 2 1 1 1
氟化锂 1 2 1 1 1
磷酸铝 2 3 2 4 5
实施例6-10以白银制品为坯体
步骤1、按表1的配比称取各原料；
步骤2、将步骤1中称取的原料采用干法混合，搅拌均匀后，1100℃加热制成熔块；然后研磨成为釉粉；
步骤3、采用浸釉与荡釉相结合的上釉方法对贵金属坯体施以釉浆，70℃烘干后，放入高温炉内500-800℃，保温20min，烧制得到以白银为坯体的样品。
表2，实施例6-10的组分和含量(单位：克)
釉质性能测试
本申请提供的搪瓷性能(如化学稳定性、光透过率等)与普通搪瓷差别较大，而与陶瓷的性能更相近，因此，本申请提供的釉面的性能均使用日用陶瓷器釉面的检测方法检测。
耐碱性溶液腐蚀性能的测定
本发明提供的釉面的化学稳定性采用GB/T5003-1999方法测定，具体测试方法如下：
检测方法
1、取形状大小相同、表面没有裂纹、缺釉、釉薄等缺陷的十件产品作为试样进行试验。
2、用水将试样清洗干净、晾干，保持清洁备用。
3、将10％氯化铵、10％氢氧化钾溶液分别各注入五件被测试样品内，使液面为试验容积的1/2。
4、将试样加盖在20℃±5℃的温度下进行腐蚀。
5、试验耐家用化学药品腐蚀性能时，使试验溶液与试样接触24h。
6、试验耐碱腐蚀性时，使试验液与试样接触96h，每天轻微搅动试验液一次，48h后更换溶液，再过48h后将试验液倒出。
7、将试样放入1％乙酸水溶液中浸泡30min，然后用水冲洗干净、晾干。
8、将试样放入约100℃的烘箱内烘干，取出后冷至室温。
试验后评判
目视检验
将釉面有明显腐蚀效应和无明显腐蚀效应的试样区分开来，目检时，眼睛距离釉面约250mm，在自然光下或再人工照明下均可。
无明显腐蚀效应的试样进行铅笔检验，有明显腐蚀效应进行反射光检验。
铅笔检验
经目检无明显腐蚀效应的试样用HB铅笔在釉面上画多条线，线条贯通腐蚀区和未腐蚀区，然后用蘸过蒸馏水或去离子水的棉布拧干后湿擦线条，可以擦掉为A级，擦不掉为B级。
反射光检验
用电灯照明，电灯距离试样(350±100)mm，光线入射角为45°。反复观察电灯图像被腐蚀和未被腐蚀面反射处的清晰度，图像清晰为C级，图像不清晰为D级。
试验结果显示，本发明提供的实施例1-10制备的釉面均在A-B级之间。
硬度测试
本发明提供的釉面的硬度采用GB/T3298-2008方法测定，具体步骤如下：
1、选取同一搪瓷上、规格相同的5块釉面，将釉面表面涂上亚甲基蓝溶液，待稍干后抹净染色溶液。用肉眼在距离试样25-35cm，光源照度为300lx的光照条件下，观察试样是否有裂纹、破损或缺陷。所有试样应无裂纹、破损。
2、开启加热炉，和流动水槽，控制系统温度。
3、将试样固定在试样框内四周上，固定物与试样的接触尽可能少，以便保留足够的空隙能使流动水自由通过。
4、温度达到要求后，将装有样品的试样框水平地放入加热炉内，待温度回升至测定温度后，开始计时，保持30min。
5、保温结束后的试样，在15s内垂直投入(20±2)℃的水中，保持10min。
6、取出试样擦干水，再将试样表面涂上亚甲基蓝溶液，待稍干后抹净染色溶液。用肉眼在距离试样25-35cm，光源照度为300lx的光照条件下，观察试样是否有裂纹、破损或缺陷。静置24h后复查一次。
光透过率测试
本发明提供的釉面的光透过率参考GB3296-1982所述方法测定，具体步骤如下：
制样：
将连续样品切割产生剖面，在剖面处使用3％盐酸溶液腐蚀贵金属与釉层的胚釉中间层，使釉层剥落。
从同一样品上取下大小约15╳15mm2的三小块。
将取下的三小块试样分别磨至厚度接近0.500、1.000及1.500mm。
测试：
调整仪器，使光路中无试样时，仪器的示值为100。
插入试片，仪器的示值即为该试样的相对透光度。
光泽度测试
本发明提供的釉面的光泽度采用GB/T3295-1996陶瓷制品45°镜向光泽度测试方法测定。
结果
表3，实施例7-10测试结果
化学稳定性 硬度Hv 光透过率/％ 光泽度/％
实施例7 B 753 86 81
实施例8 A 781 89 84
实施例9 A 836 90 84
实施例10 A 829 90 84
由表3中测试结果可知，本发明制备得到的釉面，具有较高的化学稳定性，均在A级、B级之间；光透过率达到85％以上，透光度较好；其硬度可达Hv700-900，且光泽度可达80-90％。而且采用本发明提供的制备方法制备搪瓷，只需保温20min，与现有技术的3-5h相比，大大缩短了工艺时间，提高了工作效率。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于金属制品表面的釉料，其特征在于，其组分和含量为：包括基质剂A，所述基质剂A的组分和含量如下：
2.根据权利要求1所述的釉料，其特征在于，所述基质剂A的组分和含量如下：
3.根据权利要求1或2所述的釉料，其特征在于，所述釉料还可以包括一种或一种以上的颜色釉。
4.根据权利要求3所述的釉料，其特征在于，所述颜色釉为红色釉、黄色釉、绿色釉、蓝色釉、紫色釉和黑色釉中的任意一种或几种组合。
5.根据权利要求4所述的釉料，其特征在于，
所述红色釉为氧化铜0.05-2.0g，氧化亚锡0.5-2.0g，酒石酸0.1-1.0g，与基质剂A干法混合；
所述红色釉为氧化钕0.1-2.0g，与基质剂A干法混合；
所述黄色釉为氧化铈0.1-2.5g，氧化钛0.1-2.5g，与基质剂A干法混合；
所述黄色釉为氧化亚镍0.1-5.0g，与基质剂A干法混合；
所述黄色釉为氧化镨0.1-20g，与基质剂A干法混合；
所述绿色釉为三氧化二铁1-10g，三氧化二铬0.1-7g，三氧化二钴0.1-3g，氧化铜0～5克，与基质剂A干法混合；
所述蓝色釉为氧化铜0.1-20g，与基质剂A干法混合；
所述蓝色釉为三氧化二钴1-30g，与基质剂A干法混合；
所述紫色釉为氧化锰4-10g，三氧化二铬0-5g，与基质剂A干法混合；
所述黑色釉为氧化亚镍1-15g，三氧化二铁1-15g，三氧化二铬1-7g，三氧化二钴0.1-10g，与基质剂A干法混合。
6.一种如权利要求1所述的釉料在金属表面的烧制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1、称取原料；
步骤2、将步骤1称取的原料干法混合、搅拌均匀后，加热制成熔块；研磨得到釉粉；
步骤3、将步骤2得到的釉粉制备成釉浆，使用所述釉浆对金属坯体上釉，烘干，烧制，得到搪瓷。
7.根据权利要求6所述的烧制方法，其特征在于，步骤2中熔块的制备温度为900-1200℃。
8.根据权利要求6所述的烧制方法，其特征在于，步骤3中所述上釉方式为蘸釉、荡釉、浇釉、刷釉、晒釉、轮釉、吹釉、喷釉中的任意一种或几种组合。
9.根据权利要求6所述的烧制方法，其特征在于，步骤3中所述烧制温度为500-800℃，并保温20-40min。
10.根据权利要求6所述的烧制方法，其特征在于，步骤3中烘干时的温度为不超过80℃。
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