CN106698949A - 一种乳浊釉及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种乳浊釉及其制备方法，所述乳浊釉以四方晶系的钛酸钡粉体为乳浊剂制备得到，所述钛酸钡粉体粒径为400～800nm。其制备方法步骤如下：1)配制釉粉：将配制釉粉的原料按比例称取后混合均匀，得到釉粉；2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与水和球石置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉。本发明以高温稳定的四方晶系的钛酸钡作为乳浊剂制备得到乳浊效果好、烧后白度高的乳浊釉，所用原料绿色环保，与现有技术相比，本发明提供的乳浊釉还具有成本低的优势；另外，本发明提供的乳浊釉的制备方法工艺简单，易于操作，便于实现规模化生产。

Description

一种乳浊釉及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷技术领域，涉及一种乳浊釉及其制备方法。
背景技术
乳浊釉是日用陶瓷常用釉料之一，又称为失透釉，当可见光线通过陶瓷的釉层时，受到釉中分散相的散射而产生不透光现象即为失透。它良好的遮盖性使得大量劣质矿物得以在坯料中使用，所以在我国陶瓷行业中得到了广泛使用。乳浊釉的形成机理可以分为三种：一是在釉的烧成过程中形成大量的、颗粒较小、分布均匀的微小晶体；二是在釉的烧成过程中形成两种互不相溶的玻璃相(即玻璃分相)；三是在釉的烧成过程中形成大量的、颗粒大小在可见光波长范围的、分布均匀的微小气泡。其中第一、第二种方法多在生产实践中采用，第二种方法的玻璃相液滴大小和均匀性在实际生产中烧成工艺难度大，难于控制。因此，实际工业生产中运用的更多的是第一种方法。就第一种方法而言，生产实践中均采用在釉中添加一定质量的硅酸锆、氧化钛、氧化铈、氧化锡等作为乳浊剂，使之在釉的烧成过程中形成大量微小的晶体从而使釉层失透，该方法性质稳定，乳浊效果较好且釉面光亮白度值高。人们对日用瓷的需求档次越来越高，但由于生产高档日用瓷所需的优质原料越来越少而产生的供求矛盾日益突出，同时随着市场竞争日趋激烈降低成本是必经之路。所以采用廉价原料生产高档次的日用瓷也是今后的必由之路。低品质原料所产生的色素会导致坯体白度降低，为此，要使其提高档次，就必须开发生产工艺简单、遮盖力强的乳浊釉，而性质稳定，烧成工艺简单的析晶乳浊釉更是工业生产的首选。
目前建筑卫生陶瓷常用的乳浊釉有氧化锡系统乳浊釉、硅酸锆系统乳浊釉和氧化钛系统乳浊釉。氧化锡系统乳浊釉乳浊效果好但价格昂贵，成本高；锆硅酸锆系统乳浊釉高温粘度大，易产生釉面缺陷，且其资源越来越稀缺，价格近年来大幅上涨；氧化钛系统的乳浊釉在高温烧结析晶过程中易以金红石型晶体从熔体中析出，使釉面变色。因此，要想生产出高质量的乳白釉，就必须找到一种新的乳浊剂，研发出一种新型的析晶乳浊釉。而钛酸钡作为一种白色晶体，其折射率高达2.4，能很好地满足析晶乳浊剂的要求。若能提高其高温稳定性，使其在釉料烧结冷却过程中得到均匀的细小晶粒，便可将其作为一种乳浊剂应用到建筑卫生陶瓷乳浊釉的制备当中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种乳浊效果好、烧后白度高、绿色环保、成本较低的新型乳浊釉及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种乳浊釉，以四方晶系的钛酸钡粉体为乳浊剂制备得到，所述钛酸钡粉体粒径为400～800nm。
按上述方案，所述四方晶系的钛酸钡粉体的制备方法为：
1)将锐钛矿型的TiO2与碳酸钡按摩尔比1:1称取物料，加入氧化钇作为稳定剂，混合均匀后置于球磨机中球磨，球磨结束后将物料烘干；
2)将步骤1)所得烘干后的物料置于高温炉中煅烧得到四方晶系的钛酸钡；
3)将步骤2)所得四方晶系的钛酸钡置于球磨机中球磨24～48h，得到粒径为400～800nm的四方晶系的钛酸钡粉体。
按上述方案，步骤2)所述煅烧工艺条件为：室温下以6～8℃/min的速率升温至800℃，再以4～5℃/min的速率升温至1300℃并保温5～6h，然后以4～5℃/min的速率降温至800℃，最后随炉冷却。
按上述方案，制备该乳浊釉的主要材料为釉粉，按重量百分比计，釉粉原料组成如下：长石28～37％，石英20～28％，方解石10～18％，钛酸钡4～10％，高岭土10～15％，滑石2～5％，氧化锌1～4％。
本发明还提供上述乳浊釉的制备方法，其包括以下步骤：
1)配制釉粉：将配制釉粉的原料按比例称取后混合均匀，得到釉粉；
2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与水和球石置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉。
优选的是，步骤2)所述釉粉与球石和水的质量比为1∶2∶0.6。
本发明还包括上述乳浊釉制备得到的高白乳浊陶瓷，所述高白乳浊陶瓷釉面白度值为66.24～80.68。
上述高白乳浊陶瓷的制备方法步骤如下：将所述乳浊釉采用浸釉、涂釉或喷釉方式对陶瓷坯体施釉，施釉厚度为0.5～1.2mm，施釉后的坯体干燥后入辊道窑烧成，辊道窑内最高温度为1150～1200℃，之后随窑冷却后得到高白乳浊陶瓷。
本发明采用高温稳定的四方晶系的钛酸钡作为乳浊剂，选择其颗粒尺寸在可见光的波长范围附近，将其与基础釉配方原料混合均匀，并加入少量的氧化锌作为结晶促进剂，磨细成釉浆之后，施于坯体上入窑烧制即可得到釉面效果良好的高白乳浊釉。
本发明的有益效果在于：本发明以高温稳定的四方晶系的钛酸钡作为乳浊剂制备得到乳浊效果好、烧后白度高的乳浊釉，所用原料绿色环保，与现有技术相比，本发明提供的乳浊釉还具有成本低的优势；另外，本发明提供的乳浊釉的制备方法工艺简单，易于操作，便于实现规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例所制得的钛酸钡的XRD图谱。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例所用钛酸钡为四方晶系的钛酸钡粉末，其制备方法如下：将锐钛矿型的TiO2与碳酸钡按摩尔比1:1称取物料，加入氧化钇(TiO2和碳酸钡质量之和的1％)作为稳定剂，混合均匀后置于球磨机中湿磨15分钟，球磨结束后将物料烘干，然后将烘干后的物料置于高温炉中煅烧，煅烧工艺条件为：室温下以7℃/min的速率升温至800℃，再以5℃/min的速率升温至1300℃并保温5h，然后以5℃/min的速率降温至800℃，最后随炉冷却得到高温稳定的四方晶系的钛酸钡，将四方晶系的钛酸钡倒入玛瑙球磨罐中，再置于行星式球磨机中球磨24h，得到粒径为400～800nm的具有高温稳定性的惰性四方晶系的钛酸钡粉体，也即钇稳定的钛酸钡粉体。图1为所制备的钛酸钡的XRD图谱，由图可知本实施例制备的钛酸钡为四方晶系的钛酸钡。
实施例1
制备一种乳浊釉，具体方法如下：
1)配制釉粉：按表1配方数据逐一称取各原料；
2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与球石和水按质量比1∶2∶0.6置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉。具体实验配方和测试结果如下表1所示：
表1
将本实施例所得乳浊釉通过浸釉的方式施于陶瓷生坯上，施釉厚度为1.0mm，施釉后的坯体干燥后入辊道窑烧成，烧成最高温度为1200℃，之后随窑冷却后得到高白乳浊陶瓷，整个烧成周期约为60～70min。按上述方式烧成得到的瓷砖釉面无明显的缺陷，釉面效果较好，釉面白度值为66.24～71.28。
实施例2
制备两种乳浊釉，具体方法如下：
1)配制釉粉：称取下列重量份数的物料：钠长石26份，钾长石6份，石英30份，方解石15份，高岭土10份，钾长石6份，钛酸钡(第二种用硅酸锆代替钛酸钡)8份，滑石3份，氧化锌2份，将称取好的物料混合均匀，得到釉粉；
2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与球石和水按质量比1∶2∶0.6置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉，釉浆含水量38％。
3)具体实验数据和结果如下表2所示：
表2
将本实施例所得两种乳浊釉通过浸釉的方式施于陶瓷生坯上，施釉厚度为1.0mm，施釉后的坯体干燥后入辊道窑烧成，烧成最高温度为1200℃，之后随炉冷却后得到高白乳浊陶瓷，整个烧成周期约为60～70min。按上述方式烧成得到的含钛酸钡的瓷砖釉面无明显的缺陷，釉面效果较好，其白度值也略高于硅酸锆相当的锆乳浊釉，并且因为有Ba的引入，釉面光泽度更高。
实施例3
制备一种乳浊釉，具体方法如下：
1)配制釉粉：称取下列重量份数的物料：钠长石26份，钾长石6份，石英26份，方解石15份，高岭土12份，钾长石6份，钛酸钡8份，滑石3份，氧化锌4份，将称取好的物料混合均匀，得到釉粉；
2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与球石和水按质量比1∶2∶0.6置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉。具体实验数据和结果如下表3所示：
表3
将本实施例所得乳浊釉通过喷釉的方式施于陶瓷生坯上，施釉厚度为1.0mm，施釉后的坯体干燥后入辊道窑烧成，烧成最高温度为1200℃，之后随炉冷却后得到高白乳浊陶瓷，整个烧成周期约为60～70min。按上述方式烧成得到的瓷砖釉面效果较好，由于氧化锌的小幅增加，析晶效果更佳，因此，釉面的乳浊效果和白度值相对于实施例1有一定的提升。

Claims (8)

1.一种乳浊釉，其特征在于，以四方晶系的钛酸钡粉体为乳浊剂制备得到，所述钛酸钡粉体粒径为400～800nm。
2.根据权利要求1所述的乳浊釉，其特征在于，所述四方晶系的钛酸钡粉体的制备方法为：
1)将锐钛矿型的TiO2与碳酸钡按摩尔比1:1称取物料，加入氧化钇作为稳定剂，混合均匀后置于球磨机中球磨，球磨结束后将物料烘干；
2)将步骤1)所得烘干后的物料置于高温炉中煅烧得到四方晶系的钛酸钡；
3)将步骤2)所得四方晶系的钛酸钡置于球磨机中球磨24～48h，得到粒径为400～800nm的四方晶系的钛酸钡粉体。
3.根据权利要求2所述的乳浊釉，其特征在于，步骤2)所述煅烧工艺条件为：室温下以6～8℃/min的速率升温至800℃，再以4～5℃/min的速率升温至1300℃并保温5～6h，然后以4～5℃/min的速率降温至800℃，最后随炉冷却。
4.根据权利要求1-3任一所述的乳浊釉，其特征在于，制备该乳浊釉的主要材料为釉粉，按重量百分比计，釉粉原料组成如下：长石28～37％，石英20～28％，方解石10～18％，四方晶系的钛酸钡粉体4～10％，高岭土10～15％，滑石2～5％，氧化锌1～4％。
5.一种权利要求1-4任一所述的乳浊釉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)配制釉粉：将配制釉粉的原料按比例称取后混合均匀，得到釉粉；
2)制备乳浊釉：将步骤1)所得釉粉与水和球石置于快速磨中球磨至细度为过250目筛筛余为0.1wt％以下，得到的釉浆即为乳浊釉。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于步骤2)所述釉粉与球石和水的质量比为1∶2∶0.6。
7.一种根据权利要求1-4任一所述的乳浊釉制备得到的高白乳浊陶瓷，其特征在于，所述高白乳浊陶瓷釉面白度值为66.24～80.68。
8.一种权利要求7所述的高白乳浊陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤如下：将所述乳浊釉采用浸釉、涂釉或喷釉方式对陶瓷坯体施釉，施釉厚度为0.5～1.2mm，施釉后的坯体干燥后入辊道窑烧成，辊道窑内最高温度为1150～1200℃，之后随窑冷却后得到高白乳浊陶瓷。
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