CN106747308A - 一种陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法 - Google Patents

一种陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法，陶瓷泥料的原料包括高岭土、花岗岩废料、陶土、青石、蒙脱石、角闪石、钾长石、石英、纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂。本发明泥料粒度细、可塑性好，而且制备的紫砂制品触感细腻、气孔率佳、隔热效果好，抗裂性强，吸水率优良；从坯体到陶瓷制品的过程中坯体的体积收缩率最低，使产品烧成不易变形，控制烧成收缩比在14‑15%，可以拉宽产品烧成的温度范围，使得产品烧成的成品率更高，而且陶瓷制品的色泽较为均匀，基本上不会出现颜色对比较明显的现象。

Description

一种陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法
技术领域
本发明涉及陶瓷泥料技术领域，具体是一种陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法。
背景技术
众所周知，我国是陶瓷的故乡，陶瓷在我国具有悠久的历史。陶瓷以其美观深受广大消费者的喜爱，特别是日用陶瓷，已成为消费者必需的生活用品之一。
紫砂制品以其独特的质感、色泽以及“注茶越宿，暑月不馊”的特性闻名于世。它具有结构致密、强度较大、抗热震性、透气性好的特点，用紫砂茶具泡茶是中国备受人们喜爱的一种传统文化。用于烧制紫砂陶器的紫砂矿为含铁质粘土质粉砂岩，由水云母和高岭土、石英、云母屑和铁质等矿物成份组成，主要化学成份有氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化锰、氧化钾和氧化钠等，颜色有多种，主要分为红紫砂、白紫砂、黄紫砂、紫砂、绿紫砂、黑紫砂，其中，黑紫砂原料来源稀少，是非常珍贵紫砂的矿土。
为了解决资源缺乏难题，现有技术中往往采用人工配制的方式将紫砂土、铝质粘土、镁质粘土、高岭土或矾土等按照重量百分比进行混合，再根据调色等工艺需要添加铁红粉、玻璃水、碳酸钡、氧化锰、氧化钴、铬锡黄、铬绿等化学原料制备。然而，这样人工配制的紫砂土往往配方随意性大、泥料粒度较大、可塑性差，制备的紫砂制品触感粗糙、气孔率较低、隔热效果差，由于化工原料的添加也严重削弱了消费者对紫砂产品的信心，因而不能真正起到替代宜兴原矿紫砂泥的作用。
另外，传统陶瓷产品在制造过程中，如何控制产品烧成过程中的收缩比一直是行业重点关注的问题，而对收缩比影响至为关键的是坯体泥料的组成控制，其次是对烧结过程的控制，尤其是烧结温度及烧结方式的控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合格率高、生产周期短的陶瓷泥料及其制备陶瓷制品的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土20-40份、花岗岩废料20-30份、陶土15-25份、青石10-20份、蒙脱石8-12份、角闪石2-4份、钾长石1-2份、石英3-5份、纳米二氧化硅2-4份、氧化铝3-5份、云母粉4-6份、陶粒粉1-2份、氧化镁2-4份、氧化钾2-4份、氧化镁1-3份、氧化钙1-3份、氧化铁2-4份、氢氧化铝1-3份、偏铝酸钠1-3份、四羟基合铝酸钠1-3份、聚羧酸减水剂1-3份。
作为本发明进一步的方案：所述陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土25-35份、花岗岩废料22-28份、陶土18-22份、青石12-18份、蒙脱石9-11份、角闪石2.5-3.5份、钾长石1.2-1.8份、石英3.5-4.5份、纳米二氧化硅2.5-3.5份、氧化铝3.5-4.5份、云母粉4.5-5.5份、陶粒粉1.2-1.8份、氧化镁2.5-3.5份、氧化钾2.5-3.5份、氧化镁1.5-2.5份、氧化钙1.5-2.5份、氧化铁2.5-3.5份、氢氧化铝1.5-2.5份、偏铝酸钠1.5-2.5份、四羟基合铝酸钠1.5-2.5份、聚羧酸减水剂1.5-2.5份。
作为本发明进一步的方案：所述陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土30份、花岗岩废料25份、陶土20份、青石15份、蒙脱石11份、角闪石3份、钾长石1.5份、石英4份、纳米二氧化硅3份、氧化铝4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化镁3份、氧化钾3份、氧化镁2份、氧化钙2份、氧化铁3份、氢氧化铝2份、偏铝酸钠2份、四羟基合铝酸钠2份、聚羧酸减水剂2份。
作为本发明进一步的方案：所述花岗岩废料为加工花岗岩板材或混凝土骨料过程产生的粒径小于0.5mm粉料。
作为本发明再进一步的方案：所述陶土是一种三氧化二铝含量为21-23％的沉积粘土。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨10-14h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率20-25％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度300-400℃，压力-900-20KPa条件下，保温30-50min；升温至1300-1350℃保温4-6h，然后以流量比1:3-5开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1300-1350℃，反应2-4h；再升温至1400-1450℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1-3个标准大气压，反应2-4h，然后关闭氮气，再于温度1500-1600℃，压力90-110KPa条件下，保温20-40min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐2-6d后挤水1-2h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风4-6d，再暴晒2-4h，最后在35-45℃的烘干温度下保养10-14h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在100-140℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1180-1220℃，恒温烧制8-10h得到陶瓷制品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明泥料粒度细、可塑性好，而且制备的紫砂制品触感细腻、气孔率佳、隔热效果好，抗裂性强，吸水率优良；从坯体到陶瓷制品的过程中坯体的体积收缩率最低，使产品烧成不易变形，控制烧成收缩比在14-15%，可以拉宽产品烧成的温度范围，使得产品烧成的成品率更高，而且陶瓷制品的色泽较为均匀，基本上不会出现颜色对比较明显的现象。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土20份、花岗岩废料20份、陶土15份、青石10份、蒙脱石8份、角闪石2份、钾长石1份、石英3份、纳米二氧化硅2份、氧化铝3份、云母粉4份、陶粒粉1份、氧化镁2份、氧化钾2份、氧化镁1份、氧化钙1份、氧化铁2份、氢氧化铝1份、偏铝酸钠1份、四羟基合铝酸钠1份、聚羧酸减水剂1份。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨10h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率20％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度300℃，压力-800KPa条件下，保温30min；升温至1300℃保温4h，然后以流量比1:3开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1300℃，反应2h；再升温至1400℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1个标准大气压，反应2h，然后关闭氮气，再于温度1500℃，压力90KPa条件下，保温20min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐2d后挤水1h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风4d，再暴晒2h，最后在35℃的烘干温度下保养10h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在100℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1180℃，恒温烧制8h得到陶瓷制品。
实施例2
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土25份、花岗岩废料22份、陶土18份、青石12份、蒙脱石9份、角闪石2.5份、钾长石1.2份、石英3.5份、纳米二氧化硅2.5份、氧化铝3.5份、云母粉4.5份、陶粒粉1.2份、氧化镁2.5份、氧化钾2.5份、氧化镁1.5份、氧化钙1.5份、氧化铁2.5份、氢氧化铝1.5份、偏铝酸钠1.5份、四羟基合铝酸钠1.5份、聚羧酸减水剂1.5份。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨11h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率21％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度320℃，压力-600KPa条件下，保温35min；升温至1310℃保温4.5h，然后以流量比1:3.5开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1310℃，反应2.5h；再升温至1410℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1-3个标准大气压，反应2.5h，然后关闭氮气，再于温度1520℃，压力95KPa条件下，保温25min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐3d后挤水1.2h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风4.5d，再暴晒2.5h，最后在38℃的烘干温度下保养11h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在110℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1190℃，恒温烧制8.5h得到陶瓷制品。
实施例3
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土30份、花岗岩废料25份、陶土20份、青石15份、蒙脱石11份、角闪石3份、钾长石1.5份、石英4份、纳米二氧化硅3份、氧化铝4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化镁3份、氧化钾3份、氧化镁2份、氧化钙2份、氧化铁3份、氢氧化铝2份、偏铝酸钠2份、四羟基合铝酸钠2份、聚羧酸减水剂2份。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨12h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率23％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度350℃，压力-400KPa条件下，保温40min；升温至1320℃保温5h，然后以流量比1:4开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1320℃，反应3h；再升温至1420℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1-3个标准大气压，反应3h，然后关闭氮气，再于温度1550℃，压力100KPa条件下，保温30min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐4d后挤水1.5h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风5d，再暴晒3h，最后在40℃的烘干温度下保养12h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在120℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1200℃，恒温烧制9h得到陶瓷制品。
实施例4
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土35份、花岗岩废料28份、陶土22份、青石18份、蒙脱石11份、角闪石3.5份、钾长石1.8份、石英4.5份、纳米二氧化硅3.5份、氧化铝4.5份、云母粉5.5份、陶粒粉1.8份、氧化镁3.5份、氧化钾3.5份、氧化镁2.5份、氧化钙2.5份、氧化铁3.5份、氢氧化铝2.5份、偏铝酸钠2.5份、四羟基合铝酸钠2.5份、聚羧酸减水剂2.5份。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨13h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率24％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度380℃，压力-100KPa条件下，保温45min；升温至1340℃保温5.5h，然后以流量比1:4.5开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1340℃，反应3.5h；再升温至1440℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1-3个标准大气压，反应3.5h，然后关闭氮气，再于温度1580℃，压力105KPa条件下，保温35min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐5d后挤水1.8h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风5.5d，再暴晒3.5h，最后在42℃的烘干温度下保养13h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在130℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1210℃，恒温烧制9.5h得到陶瓷制品。
实施例5
一种陶瓷泥料，按照重量份的原料包括：高岭土40份、花岗岩废料30份、陶土25份、青石20份、蒙脱石12份、角闪石4份、钾长石2份、石英5份、纳米二氧化硅4份、氧化铝5份、云母粉6份、陶粒粉2份、氧化镁4份、氧化钾4份、氧化镁3份、氧化钙3份、氧化铁4份、氢氧化铝3份、偏铝酸钠3份、四羟基合铝酸钠3份、聚羧酸减水剂3份。
所述陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨14h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率25％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度400℃，压力20KPa条件下，保温50min；升温至1350℃保温6h，然后以流量比1:5开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1350℃，反应4h；再升温至1450℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至3个标准大气压，反应4h，然后关闭氮气，再于温度1600℃，压力110KPa条件下，保温40min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐6d后挤水2h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风6d，再暴晒4h，最后在45℃的烘干温度下保养14h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在140℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1220℃，恒温烧制10h得到陶瓷制品。
本发明泥料粒度细、可塑性好，而且制备的紫砂制品触感细腻、气孔率佳、隔热效果好，抗裂性强，吸水率优良；从坯体到陶瓷制品的过程中坯体的体积收缩率最低，使产品烧成不易变形，控制烧成收缩比在14-15%，可以拉宽产品烧成的温度范围，使得产品烧成的成品率更高，而且陶瓷制品的色泽较为均匀，基本上不会出现颜色对比较明显的现象。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种陶瓷泥料，其特征在于，按照重量份的原料包括：高岭土20-40份、花岗岩废料20-30份、陶土15-25份、青石10-20份、蒙脱石8-12份、角闪石2-4份、钾长石1-2份、石英3-5份、纳米二氧化硅2-4份、氧化铝3-5份、云母粉4-6份、陶粒粉1-2份、氧化镁2-4份、氧化钾2-4份、氧化镁1-3份、氧化钙1-3份、氧化铁2-4份、氢氧化铝1-3份、偏铝酸钠1-3份、四羟基合铝酸钠1-3份、聚羧酸减水剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的陶瓷泥料，其特征在于，按照重量份的原料包括：高岭土25-35份、花岗岩废料22-28份、陶土18-22份、青石12-18份、蒙脱石9-11份、角闪石2.5-3.5份、钾长石1.2-1.8份、石英3.5-4.5份、纳米二氧化硅2.5-3.5份、氧化铝3.5-4.5份、云母粉4.5-5.5份、陶粒粉1.2-1.8份、氧化镁2.5-3.5份、氧化钾2.5-3.5份、氧化镁1.5-2.5份、氧化钙1.5-2.5份、氧化铁2.5-3.5份、氢氧化铝1.5-2.5份、偏铝酸钠1.5-2.5份、四羟基合铝酸钠1.5-2.5份、聚羧酸减水剂1.5-2.5份。
3.根据权利要求1所述的陶瓷泥料，其特征在于，按照重量份的原料包括：高岭土30份、花岗岩废料25份、陶土20份、青石15份、蒙脱石11份、角闪石3份、钾长石1.5份、石英4份、纳米二氧化硅3份、氧化铝4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化镁3份、氧化钾3份、氧化镁2份、氧化钙2份、氧化铁3份、氢氧化铝2份、偏铝酸钠2份、四羟基合铝酸钠2份、聚羧酸减水剂2份。
4.根据权利要求1-3任一所述的陶瓷泥料，其特征在于，所述花岗岩废料为加工花岗岩板材或混凝土骨料过程产生的粒径小于0.5mm粉料。
5.根据权利要求1-3任一所述的陶瓷泥料，其特征在于，所述陶土是一种三氧化二铝含量为21-23％的沉积粘土。
6.一种如权利要求1-3任一所述的陶瓷泥料制备陶瓷制品的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）按照重量份称取各原料；
（2）将青石、蒙脱石、角闪石和钾长石锤成碎块，再和高岭土、花岗岩废料、陶土、石英混合后放入球磨机，并加水混合球磨10-14h，粒度控制为250目筛筛余小于0.2％，出磨后除铁、过筛，在压滤机中滤去多余水分，制成含水率20-25％；
（3）将纳米二氧化硅、氧化铝、云母粉、陶粒粉、氧化镁、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氧化铁、氢氧化铝、偏铝酸钠、四羟基合铝酸钠、聚羧酸减水剂加入上述步骤（2）得到的混合料中，混合均匀得到混合物A；
（4）从混合物A中取出25%干燥，粉碎至60目，经磁选机后，先于温度300-400℃，压力-900-20KPa条件下，保温30-50min；升温至1300-1350℃保温4-6h，然后以流量比1:(3-5)开启氮气和氩气，并调节真空泵维持温度为1300-1350℃，反应2-4h；再升温至1400-1450℃，并依次关闭氩气和真空泵，调节氮气流量增大压力至1-3个标准大气压，反应2-4h，然后关闭氮气，再于温度1500-1600℃，压力90-110KPa条件下，保温20-40min；
（5）将未经过煅烧的75％重量份的混合物A和煅烧后的25％重量份的混合物A进行混合，经球磨机球磨后，陈腐2-6d后挤水1-2h得到泥料；
（6）将泥料进行制坯，制好的坯体先通风4-6d，再暴晒2-4h，最后在35-45℃的烘干温度下保养10-14h；
（7）将坯体上釉，烧制，烧制时先在100-140℃进行预热，然后停止升温，冷却，冷却至室温后再升温至1180-1220℃，恒温烧制8-10h得到陶瓷制品。
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