CN106517785A - 一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法 - Google Patents

一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法 Download PDF

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    • C04B41/86—Glazes; Cold glazes

Abstract

本发明提供了一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法，将生黄土粗料在研钵中研磨均匀，后装入坩埚，在高温炉中煅烧至600℃，保温60分钟后自然冷却，待冷却后进行球磨，过80目筛，制得精细熟黄土料；将宜君砂，生黄土，熟黄土，长石，磷酸钙，三聚磷酸钠，CMC混合，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3。将釉浆均匀地施敷在坯上，还原气氛升温至1150‑1250℃，保温20‑50分钟，然后自然冷却。制备出的微晶青釉色泽碧翠温润，微观结构呈现大量的微晶颗粒。本发明将废弃的尾矿资源化再利用，降低固废物排放，减少高品位陶瓷原料原矿用量，节约矿产资源。所得到陶瓷产品可实现成本低、硬度高、耐磨性好的效果。

Description

一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法。
背景技术
青瓷是我国历史上最早出现的颜色釉瓷，尤其宋代青瓷以瓷质细腻、造型端庄浑朴、色泽纯净而著称，具有较高的观赏价值。传统的青瓷是以少量的含Fe2O3原料充当着色剂，在还原气氛下烧成。通常氧化铁的呈色是其二价与三价离子的复合色，对釉的基础组成与气氛的敏感性很强。
而一般的微晶釉主要是引入化工原料氧化钛、氧化锆等作为主要结晶剂，通过加大助熔剂的含量，使釉料快速熔融，从而降低了烧成温度，在一定程度上控制了生产成本。但此种制备方法是在配方原料中引入了烧滑石、方解石以及大量的氧化钛、氧化锆等，原料成本昂贵，且由于釉的成熟温度低，制备出的微晶釉在釉面硬度和耐磨性方面一般较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于宜君砂的微晶青釉及其制备方法，以解决现有技术中的不足。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种基于宜君砂的微晶青釉，釉浆主要由主剂和助剂构成，按质量百分比计，主剂包括：20-80％的宜君砂、20-30％的生黄土、0-25％的熟黄土及0-30％的长石粉；所述助剂包括：占主剂总质量2～4％的磷酸钙、0.3-0.5％的三聚磷酸钠和占主剂总质量1～2％的纤维素醚。
进一步，所述的纤维素醚为聚阴离子纤维素化合物。
进一步，所述的纤维素醚为羧甲基纤维素钠。
进一步，所述的宜君砂来自于宜君砂尾矿。
进一步，所述的微晶青釉的硬度为6.8-7.3GPa。
一种基于宜君砂的微晶青釉的制备方法，将主剂和助剂混合均匀，调制成釉浆，然后将釉浆敷在胚体上，在还原气氛下升温至1150～1250℃后，保温20～50分钟，冷却至室温即可。
进一步，调制的釉浆比重为1.6～1.7g/cm3。
进一步，熟黄土的制备方法为：将生黄土研磨均匀后，煅烧至600-800℃并保温30-60分钟，冷却后球磨过80目筛，得熟黄土。
进一步，所述球磨的转速为900r/h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用富含大量SiO2、CaCO3成分的宜君砂(陕西省铜川市宜君县)，由于宜君砂、黄土原料富含氧化铁着色成分，在还原气氛下可自生青蓝至青黄色。釉组成处于高SiO2、低Al2O3(0.2mol)区域，同时釉料配方中外加少量的Ca3(PO4)2，使釉中产生分相结构，有利于釉面呈色偏向青蓝色调，也能够大大减少着色剂的使用量。
另外，本发明通过超细研磨高量宜君砂(250目)，使其在釉烧成过程中容易熔体析晶，产生高硬度的耐磨釉面。类似石英玻璃，由于≡Si－Si≡的键强高，所以机械强度高。本发明制备的釉面硬度高、耐磨性好、釉面平滑均匀，并能够根据用量和烧制温度的不同，使釉面形成不同光泽、不同硬度的釉面。而且此种尾矿原料来源广，价格低廉，硬度高，耐磨性好、性能稳定，可广泛应用于各类陶瓷产品。从而产生一种低成本、高强度耐磨的陶瓷产品。
再者，本发明引入煅烧熟黄土、生黄土进行配方调制，一方面减少了生黄土釉干燥收缩过大的问题，另一方面可增加黄土的用量范围，利于釉料烧成温度范围的增大。
本发明利用宜君砂尾矿将废弃的尾矿资源化再利用，降低固体废物排放，减少陶瓷原矿用量，节约矿产资源。
附图说明
图1是本发明宜君砂的XRD分析图；
图2为本发明实施例1的样品照片；
图3为本发明实施例2的样品照片；
图4为本发明样品扫描电镜分析图。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。
本发明的制备步骤包括：
1)按质量百分比将20-80％的宜君砂，20-30％的生黄土，0-25％的熟黄土，0-30％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量2-4％的磷酸钙、0.3-0.5％的三聚磷酸钠和1-2％的CMC混合均匀，采用细磨机细磨至250目，得到二次混合物，利用二次混合物调制釉浆比重为1.6-1.7g/cm3；
2)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放入高温炉中采用还原气氛进行釉烧，釉烧温度为1150-1250℃，保温20-50分钟取出，自然冷却即得到微晶青釉。
熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚置于高温炉中进行煅烧，煅烧温度为600-800℃，并保温30-60分钟取出，待自热冷却后，采用900r/h的球磨机进行球磨，取出后过80目筛，即得熟黄土。
实施例1：
1)按质量百分比将80％的宜君砂，20％的生黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量4％的磷酸钙、0.4％作为悬浮剂的三聚磷酸钠和1％作为分散剂的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物；
2)利用该二次混合物调制釉浆比重为1.7g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体置于高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1250℃，保温50分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例2：
1)按质量百分比将70％的宜君砂，30％的生黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量3％的磷酸钙、0.4％的三聚磷酸钠和2％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物；
2)利用该二次混合物调制釉浆比重为1.7g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体置于高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1230℃，保温40分钟自然冷却即得到微晶青釉。
由图3的照片可以看出本发明所制备的为微晶青釉。
实施例3：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至600℃，并保温30分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)按质量百分比将50％的宜君砂，25％的生黄土，25％的上述所得熟黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量2％的磷酸钙、0.3％的三聚磷酸钠和1％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物；利用该二次混合物调制釉浆比重为1.7g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1220℃，保温40分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例4：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至700℃，并保温60分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)釉浆的制备：
按质量百分比将30％的宜君砂，25％的生黄土，25％的上述所得熟黄土，20％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量3％的磷酸钙、0.3％的三聚磷酸钠和2％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物，利用该二次混合物调制釉浆比重为1.7g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1200℃，保温30分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例5：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至750℃，并保温50分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)釉浆的制备：
按质量百分比将20％的宜君砂，25％的生黄土，25％的上述所得熟黄土，30％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量4％的磷酸钙、0.5％的三聚磷酸钠和1％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物，利用该二次混合物调制釉浆比重为1.7g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1150℃，保温20分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例6：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至800℃，并保温40分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)釉浆的制备：
按质量百分比将42％的宜君砂，23％的生黄土，10％的上述所得熟黄土，25％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量2.5％的磷酸钙、0.5％的三聚磷酸钠和1.5％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物，利用二次混合物调制釉浆比重为1.6g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1180℃，保温35分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例7：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至650℃，并保温50分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)釉浆的制备：
按质量百分比将57％的宜君砂，28％的生黄土，5％的上述所得熟黄土，10％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量3.5％的磷酸钙、0.3％的三聚磷酸钠和1.3％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物；利用该二次混合物调制釉浆比重为1.6g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1190℃，保温40分钟自然冷却即得到微晶青釉。
实施例8：
1)熟黄土的制备：
将生黄土在研钵中研磨均匀后，放入坩埚于高温炉中煅烧至600℃，并保温60分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机球磨30分钟，取出后过80目筛，即可得熟黄土；
2)釉浆的制备：
按质量百分比将39％的宜君砂，26％的生黄土，20％的上述所得熟黄土，15％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量3％的磷酸钙、0.5％的三聚磷酸钠和1.8％的CMC混合均匀，细磨至250目，得到二次混合物；利用该二次混合物调制釉浆比重为1.6g/cm3；
3)将上述所得釉浆均匀地施敷在坯体上，之后将坯体放置高温炉中采用还原气氛釉烧，釉烧温度为1170℃，保温45分钟自然冷却即得到微晶青釉。
表一为宜君砂原料的化学组成表的测试结果参数；
Na2O MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 Fe2O3 MnO P2O5 烧失
宜君砂 0.82 3.88 16.37 57.28 3.87 2.56 0.76 7.77 0.06 0.2 6
黄土 1.25 2.20 13.47 60.91 2.29 6.36 0.70 5.18 0.08 0.085 7
由图1可以看出所采用的宜君砂含有石英、钠长石、碳酸钙、钾长石等矿物质。
由图2的照片可以看出本发明所制备的为微晶青釉。
由图4的样品扫描电镜分析图可以看出本发明所制备的微晶青釉中，存在大量的熔析晶体。
本发明利用富含大量SiO2、CaCO3成分的宜君砂(陕西省铜川市宜君县)，由于宜君砂、黄土原料富含氧化铁着色成分，在还原气氛下可自生青蓝至青黄色。釉组成处于高SiO2、低Al2O3(0.2mol)区域，同时釉料配方中外加少量的Ca3(PO4)2，使釉中产生分相结构，有利于釉面呈色偏向青蓝色调，也能够大大减少着色剂的使用量。
另外，本发明通过超细研磨高量宜君砂(250目)，使其在釉烧成过程中容易熔体析晶，产生高硬度的耐磨釉面。类似石英玻璃，由于≡Si－Si≡的键强高，所以机械强度高。本发明制备的釉面硬度高、耐磨性好、釉面平滑均匀，并能够根据用量和烧制温度的不同，使釉面形成不同光泽、不同硬度的釉面。而且此种尾矿原料来源广，价格低廉，硬度高，耐磨性好、性能稳定，可广泛应用于各类陶瓷产品。从而产生一种低成本、高强度耐磨的陶瓷产品。
再者，本发明引入煅烧熟黄土、生黄土进行配方调制，一方面减少了生黄土釉干燥收缩过大的问题，另一方面可增加黄土的用量范围，利于釉料烧成温度范围的增大。
本发明利用宜君砂尾矿将废弃的尾矿资源化再利用，降低固废物排放，减少高品位陶瓷原料原矿用量，节约矿产资源。所得到陶瓷产品可实现成本低、硬度高、耐磨性好的效果。是一项利国利民利企业、有广泛应用前景的陶瓷生产高技术。

Claims (8)

1.一种基于宜君砂的微晶青釉，其特征在于：釉浆主要由主剂和助剂构成，按质量百分比计，主剂包括：20-80％的宜君砂、20-30％的生黄土、0-25％的熟黄土及0-30％的长石粉；所述助剂包括：占主剂总质量2～4％的磷酸钙、0.3-0.5％的三聚磷酸钠和占主剂总质量1～2％的纤维素醚。
2.根据权利要求1所述的一种基于宜君砂的微晶青釉，其特征在于：所述的纤维素醚为聚阴离子纤维素化合物。
3.根据权利要求1所述的一种基于宜君砂的微晶，其特征在于：所述的纤维素醚为羧甲基纤维素钠。
4.根据权利要求1所述的一种基于宜君砂的微晶青釉，其特征在于：所述的宜君砂来自于宜君砂尾矿。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的一种基于宜君砂的微晶青釉的制备方法，其特征在于，将主剂和助剂混合均匀，调制成釉浆，然后将釉浆敷在胚体上，在还原气氛下升温至1150～1250℃后，保温20～50分钟，冷却至室温即可。
6.根据权利要求5所述的一种基于宜君砂的微晶青釉的制备方法，其特征在于，调制的釉浆比重为1.6～1.7g/cm3。
7.根据权利要求5所述的一种基于宜君砂的微晶青釉的制备方法，其特征在于，熟黄土的制备方法为：将生黄土研磨均匀后，煅烧至600-800℃并保温30-60分钟，冷却后球磨过80目筛，得熟黄土。
8.根据权利要求7所述的一种基于宜君砂的微晶青釉的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为900r/h。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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