CN105819844A - 羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺 - Google Patents

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Abstract

羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺，是自生釉陶瓷技术领域在实用化方面的跨越式进步。本发明创新性地定义了羊脂玉陶瓷，该羊脂玉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性以及突出的热稳定性，包括瓷体和自生釉釉层，所述瓷体和自生釉釉层结合形成的整体产生羊脂玉色泽，具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。

Description

羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷技术，特别是一种羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺。所述羊脂玉是指自生釉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性；所述自生釉是指瓷体表面的釉层是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形成的，也就是说，完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤；所述泥料一般是指将多种矿物原料等加工混合后能够直接成型为陶瓷泥胎的材料；所述一次烧成是指泥胎一直在窑内连续烧成为陶瓷，不再区分素烧阶段和釉烧阶段。实施本发明，既能保证陶瓷质量，又能有利于提高生产效率和节能环保，特别是减少碳排放量，是陶瓷生产的跨越式进步。
背景技术
传统的陶瓷生产通常采用包括素烧和釉烧的二次烧成方式，即泥胎入窑经过素烧后再出窑，将这次出窑的瓷胎进行表面上釉(即将预先制备的釉料覆盖在瓷胎表面)，然后再次入窑进行釉烧。陶瓷生产工艺一般包括原料选定，配料，粉碎，过筛，除铁，压滤，练泥形成泥料，成型，干燥，素烧，上釉，釉烧即烧成为陶瓷成品，其中原料选定主要指矿物选择，练泥有的分为一次练泥和二次练泥，在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序，粉碎采用加水球磨。陶瓷生产涉及的设备一般包括搅拌机，球磨机，振动过筛机，磁除铁机，泥浆柱塞泵和压滤机，练泥机，成型设备，陶瓷窑等。自上世纪八、九十年代开始，在陶瓷生产和科研实践中，泥胎在烧成过程中出现的自上釉或自释釉或自析釉或自生釉现象就得到重视，从配方、机理、添加活化剂到固相结构中的液相析出毛细力等进行了多方面的探讨，但是，至今自生釉陶瓷一次烧成技术仍在实用化进程中。本发明人多年来一直致力于自生釉陶瓷产品的生产性研发，直接从泥料和制作陶瓷泥胎的原料配方入手，完成了本发明成果，实现了自生釉陶瓷生产技术的实用化。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺。所述羊脂玉是指自生釉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性；所述自生釉是指瓷体表面的釉层是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形成的，也就是说，完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤；所述泥料是指制作陶瓷泥胎的原料配方，一般是包括多种矿物的混合物；所述一次烧成是指泥胎一直在窑内连续烧成为陶瓷，不再区分素烧阶段和釉烧阶段。实施本发明，既能保证陶瓷质量，又能有利于提高生产效率和节能环保，特别是减少碳排放量，是陶瓷生产的跨越式进步。
本发明的技术方案如下：
羊脂玉自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述瓷体和自生釉釉层结合形成的整体产生羊脂玉色泽，具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；制成所述自生釉陶瓷的泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。
一种自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；所述自生釉陶瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。
一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：钛白粉为0.1～2％。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：ZrO2为0.0～1.2％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：硅酸锆为0.1～6％。
一种五元体系自生釉陶瓷，所述五元体系是指自生釉陶瓷的化学成分属于“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。
所述五元体系自生釉陶瓷还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。
一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。
羊脂玉自生釉陶瓷一次烧成生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，制作泥料，所述泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％；步骤二，制作所述泥料的成型干坯，所述泥料的成型干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；步骤三，装窑烧制，将所述成型干坯装入陶瓷窑内一次烧成为羊脂玉自生釉陶瓷，烧成周期为8～14小时，烧成气氛为氧化气氛，烧成温度为1200℃-1270℃，保温40分钟-80分钟；步骤四，成品出窑并检验，烧成后的羊脂玉自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。
本发明的技术效果如下：本发明羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺，是自生釉陶瓷技术领域在实用化方面的跨越式进步。本发明创新性地定义了羊脂玉陶瓷，该羊脂玉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性以及突出的热稳定性，特别是其热稳定性远远高于骨质瓷(又名骨灰瓷或骨瓷，利用了粘土和骨骼具有的磷酸三钙，磷酸三钙占20％以上甚至30％以上，是一种二次烧成的瓷质细腻通透的高档瓷器)。骨质瓷一般要求具有较高的热稳定性，但是往往难以满足180℃/20℃的热稳定性要求，事实上远低于该要求。在本发明的泥料原料中不需要配制活化剂成分。本发明泥料在窑内烧成过程中自发形成瓷体表面的釉层，减少了若干工序，避免了预制釉料可能带来的铅镉污染，同时提高了釉层与瓷体之间的结合力，能够通过180℃/20℃的热稳定性检测(5个一次不裂)，甚至在190℃/20℃，200℃/20℃都能做到不炸，即陶瓷不开裂。
本发明的自生釉陶瓷采用五元体系，包括氧化二钾，氧化镁，氧化钙，三氧化二铝，二氧化硅，即“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系。陶瓷窑内即炉膛中的温度即烧成温度测量采用测温环，又称陶瓷测温环，陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器，它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。本发明中的陶瓷窑内升温速度一般是由快到慢。成型干坯采用自然干燥的方式，节省能源，减少碳排放量。本发明中的制作泥料包括原料选定，配料，粉碎，过筛，混合，去杂，除铁，压滤，练泥。除铁采用磁除铁机，磁场强度为1.5万～3万高斯。除铁采用多级除铁，例如三级即依次通过三台除铁机，也叫三次除铁。其中练泥分为一次练泥和二次练泥，在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序。其中粉碎采用球磨机，过筛采用振动过筛机，混合采用搅拌机，压滤采用压滤机，练泥采用练泥机。装窑一次烧成中可以使用煤气或天然气为燃料或者用电。在装窑一次烧成中采用氧化气氛烧成，氧化气氛通过调节燃烧时的燃料与空气比实现。本发明的烧成温度可以为1200℃-1270℃，保温40分钟-80分钟，例如，1230℃保温50分钟。烧成周期可以为9～11小时或10小时左右。烧成温度测量采用测温环，又称陶瓷测温环，陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器，它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。烧成温度测量也可以采用热电偶，还可采用测温锥。测温锥(测温三角锥)是一种高精度陶瓷烧成温度指示器。测温锥(测温三角锥)可以确定什么时候烧制已经完全、或者窑炉是否提供了足够的热量保证陶瓷的熟化、或者窑炉中是否存在温度的差异、或者在烧制过程中是否有问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
羊脂玉自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述瓷体和自生釉釉层结合形成的整体产生羊脂玉色泽，具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；制成所述自生釉陶瓷的泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。
一种自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2(二氧化硅)为68～78％，Al2O3(氧化铝)为8～18％，CaO(氧化钙)为6～14％，MgO(氧化镁)为1.3～3.8％，K2O(氧化钾)为1.1～2.6％，Na2O(氧化钠)为0.2～1％，Fe2O3(三氧化二铁)为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％，一般来说，还有少许或微量不明物；所述自生釉陶瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％，一般来说，还有少许或微量不明物。
一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％，一般来说，还有少许或微量不明物；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2(二氧化钛)为0.0～0.6％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：钛白粉为0.1～2％。所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：ZrO2(二氧化锆)为0.0～1.2％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：硅酸锆为0.1～6％。
一种五元体系自生釉陶瓷，所述五元体系是指自生釉陶瓷的化学成分属于“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述五元体系自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。所述自生釉陶瓷还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％，一般来说，还有少许或微量不明物。其中TiO2，ZrO2等，虽然原料中有添加或某些矿物原料中本身含有，但是在对泥料或陶瓷成品的试样检测中，可能检测不到百分含量
一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。
羊脂玉自生釉陶瓷一次烧成生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，制作泥料，所述泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％；步骤二，制作所述泥料的成型干坯，所述泥料的成型干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；步骤三，装窑烧制，将所述成型干坯装入陶瓷窑内一次烧成为羊脂玉自生釉陶瓷，烧成周期为8～14小时，烧成气氛为氧化气氛，烧成温度为1200℃～1270℃，保温40分钟-80分钟；步骤四，成品出窑并检验，烧成后的羊脂玉自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。羊脂玉自生釉陶瓷瓷质细腻，白度柔和，透光性强，具有骨质瓷的通透，呈现出典雅的质感和亮度，散发着贵族的高贵气质。更为重要的是本发明的羊脂玉自生釉陶瓷具有突出的热稳定性这一特点，其热稳定性远高于一般骨质瓷。本发明中的烧成温度进一步控制在1200℃～1245℃。最高温度不超过1245℃，在保证陶瓷产品质量的前提下，有效降低了能源消耗。相对于烧成温度设置在1250℃-1430℃范围或1270℃-1310℃范围或1260℃-1310℃范围，本发明能够节省10％以上的能源，这对于高耗能的陶瓷生产工业而言，是节能增效，特别是减少碳排放量的显著进步。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (10)

1.羊脂玉自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述瓷体和自生釉釉层结合形成的整体产生羊脂玉色泽，具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；制成所述自生釉陶瓷的泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。
2.一种自生釉陶瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；所述自生釉陶瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。
3.一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。
4.根据权利要求3所述的自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：钛白粉为0.1～2％。
5.根据权利要求3所述的自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：ZrO2为0.0～1.2％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：硅酸锆为0.1～6％。
6.一种五元体系自生釉陶瓷，所述五元体系是指自生釉陶瓷的化学成分属于“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述五元体系自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。
7.根据权利要求6所述的五元体系自生釉陶瓷，其特征在于，所述自生釉陶瓷还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。
8.一种自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。
9.根据权利要求8所述的自生釉陶瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。
10.羊脂玉自生釉陶瓷一次烧成生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，制作泥料，所述泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％；步骤二，制作所述泥料的成型干坯，所述泥料的成型干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；步骤三，装窑烧制，将所述成型干坯装入陶瓷窑内一次烧成为羊脂玉自生釉陶瓷，烧成周期为8～14小时，烧成气氛为氧化气氛，烧成温度为1200℃-1270℃，保温40分钟-80分钟；步骤四，成品出窑并检验，烧成后的羊脂玉自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。
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