CN107226691B - 一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺 - Google Patents

一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺，属于陶瓷制作工艺领域，所述陶瓷的配方包括如下重量份数的材料：霞石70～85份，白云石8～12份，高岭土6～10份，石英9～13份，云母5～10份，膨润土1～5份，二氧化钛13～16份，氧化锌3～7份，氧化钙12～18份，氧化铜2～6份，废旧陶瓷材料2～5份；所述制作工艺包括材料处理、材料分配、坯体烧制、底釉制备、面釉制备、底色釉烧、绿色釉烧的步骤。本发明采用的原料能有效降低陶瓷烧制温度，提高生产效率，并使制得的陶瓷强度等性能得以改善；所述制作方法有利于保证金属元素的纯度，分类明确，易于操作，有利于减少能源消耗，并延长烧结器具的使用寿命。

Description

一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷制作工艺领域，具体的涉及一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺。
背景技术
陶瓷的概念是指以高岭土为代表性的黏土原料与其他天然矿物原料经过一系列到的生产工艺并通过高温烧制，经过一系列的物理、化学反应后形成的坚硬物质。在制作陶瓷制品的过程中会产生大量的陶瓷废料，这些废料一般情况下都是直接废弃；Ti基金属陶瓷不但具有较高的硬度、耐磨性、红硬性，而且还具有优良的化学稳定性，与金属间的摩擦系数也很低，是硬质合金的理想升级替代材料。随着该材料使用范围的日益增加，失效废弃的Ti基金属陶瓷材料也会越来越多，如不加以回收再利用，其不但会污染环境，而且还会造成资源的浪费。
所谓“窑变”，主要是指瓷器在烧制过程中，由于窑内温度发生变化导致其表面釉色发生的不确定性自然变化。流动釉，在釉的烧成过程中，由于釉熔点降低，釉汁沿器物斜面自然流动，形成美丽自然的花纹，谓之“流动釉”。制作流动釉产品，可用浇釉、浸釉、涂釉法等，将釉直接施于坯体；也可于坯体上先施一层底釉，然后再施其它色釉。
一般的，陶瓷的制作材料中包括高岭土、石英、长石。石英的作用：在釉中是形成玻璃的主要成分，它的含量及粒度的变化会影响釉的性能，赋予釉面高的机械强度、硬度、耐磨性与抗化学侵蚀性能。石英、黏土、长石中含有SiO2和Al2O3，SiO2的作用为：一部分形成莫成石，与残余石英组成坯体骨架；Al2O3的作用为：与SiO2形成莫来石晶体，加大机械强度；进入长石熔体中加大黏度。还可以加入一定的方解石，可提高釉面光泽度、增加产品的透明度。
上述基本成分的陶瓷在制作时，所需的烧制温度较高，对相关工作人员的意外威胁较大，且缩短了所用器具的使用寿命；其对应的一般制作方法的生产效率较低，制作成功率较低；所制产品的强度性能较弱，能源消耗较多。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种绿色窑变流釉陶瓷制品及其制作工艺，其采用的原料有利于降低陶瓷烧制温度，同时采用废旧Ti基陶瓷提高产品的硬度并节省成本，提高生产效率，并使陶瓷强度等性能得以改善，可提高产品成品制作的成功率；制作方法有利于保证金属单体的纯度，分类明确，易于操作，有利于减少能源消耗，也有利于延长烧结器具的使用寿命。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种绿色窑变流釉陶瓷制品，所述陶瓷制品按照重量份数计算，比值分配如下：
霞石70～85份；
白云石8～12份；
高岭土6～10份；
石英9～13份；
云母5～10份；
膨润土1～5份；
二氧化钛13～16份；
氧化锌3～7份；
氧化钙12～18份；
氧化铜2～6份；
废旧陶瓷材料2～5份。
进一步地，所述陶瓷制品按照重量份数计算，比值分配如下：
霞石80份；
白云石10份；
高岭土8份；
石英11份；
云母8份；
膨润土5份；
二氧化钛15份；
氧化锌5份；
氧化钙15份；
氧化铜4份；
废旧陶瓷材料3份。
作为本发明对上述的陶瓷制品制备原料的优选，所述废旧陶瓷材料为粒径小于5mm的废旧Ti基陶瓷颗粒。
本发明还提供了一种上述绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，包括如下步骤：
(1)材料处理：按重量份数精选材料，将霞石、白云石、高岭土、石英、云母、膨润土以及废旧陶瓷材料分别球磨细碎；
(2)材料分配：将上述磨碎后的材料进行分配：
a.坯体重量配料：分别取霞石54.0～65.0份、白云石1.2～1.8份、高岭土4.2～7.0份、石英5.6～8.0份，及全部废旧陶瓷材料、云母和膨润土，作为坯体的制备原料；
b.底釉重量配料：分别取霞石6.0～8.0份、白云石2.8～4.2份、高岭土0.6～1.0份、石英1.4～2.0份，作为底釉的制备原料；
c.面釉重量配料：取余量的霞石、白云石、高岭土和石英作为面釉的制备原料；
(3)坯体烧制：将步骤(2)a中所得坯体配料进行练泥后，拉坯成型，再干燥，修坯，即可进行素烧，素烧结束后精修，制得坯体；
(4)底釉制备：将步骤(2)b中所得底釉配料混合均匀后，分别取二氧化钛10.2～11.9份、氧化锌1.8～4.2份、氧化钙3.2～4.8份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成底釉釉浆；
(5)面釉制备：将步骤(2)c中所得面釉配料混合均匀后，取余量的二氧化钛、氧化锌、氧化钙及全部氧化铜，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成面釉釉浆；
(6)底色釉烧：将步骤(3)中烧制的坯体浸入步骤(4)所制的底釉釉浆中，取出后进行一次釉烧，制得底釉陶瓷；
(7)将步骤(5)制得的面釉釉浆涂布在步骤(6)所得底釉陶瓷外表面，在氧化气氛中进行二次釉烧，釉烧初始先慢烧至700℃～800℃，后转为快烧烧至1150℃～1250℃，使其自降至1000℃左右，再慢烧至1200～1230℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷；其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
进一步地，所述步骤(2)a中分别取霞石62份、白云石1.5份、高岭土5.6份、石英6.8份、云母8份、膨润土5份及废旧陶瓷材料3份，作为坯体的制备原料；
进一步地，所述步骤(2)b中取用霞石7份、白云石3.5份、高岭土0.8份、石英1.7份，作为底釉的制备原料；所述步骤(4)中取用二氧化钛11.4份、氧化锌3份、氧化钙4份；
更进一步地，所述步骤(2)c中取用霞石11份、白云石5份、高岭土1.6份、石英2.5份，作为面釉的制备原料；所述步骤(5)中取用二氧化钛3.6份、氧化锌2份、氧化钙11份、氧化铜4份。3.有益效果
(1)本发明所提供的绿色窑变流釉陶瓷制品的原材料中采用霞石，代替长石的作用，不仅能降低瓷坯的烧成温度，还能有效改善瓷坯的强度。
(2)本发明所提供的原材料中采用白云石来引入氧化钙和氧化镁成分，替代滑石和方解石，除降低坯体烧制温度，促进石英的溶解和莫来石的形成，增加石英用量，减少长石用量，从而增加胚体的透明度，提高釉面光泽度、增加产品的透明度的功能外，还能减少原材料组成，减少材料处理步骤，加快产品生产效率。
(3)本发明所提供的原材料中采用了云母，云母熔融温度较低，可以降低陶瓷坯体的素烧温度，云母硬度也低于石英和长石，原料在破碎和磨矿时能耗也较低，有利于加快产品生产效率，且可节约能源；另外，云母还与釉料相容，增强坯与釉之间联接，提高产品质量。
(4)本发明所提供的制作方法中，先将霞石、白云石、高岭土、石英、云母及膨润土处理并分配好，在釉浆制备时再将釉料所需的金属氧化物处理并加入配料中。有利于保证金属元素的纯度，且分类明确，易于操作。
(5)本发明所提供的制作方法中坯体和釉料的烧结温度明显低于一般制作方法，有利于减少能源消耗，也有利于延长烧结器具的使用寿命。
(6)本发明回收利用陶瓷制作过程中的Ti基金属陶瓷废料以提升坯体的硬度和强度，同时能减少废旧陶瓷材料的工业粉尘污染，并降低陶瓷的制作成本。
总之，本发明有利于降低陶瓷烧制温度，提高生产效率，并使陶瓷强度等性能得以改善，可提高产品成品制作的成功率，且有利于减少能源消耗。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种绿色窑变流釉陶瓷制品，其制备原料中包括如下重量份数的材料：
霞石70份；
白云石8份；
高岭土6份；
石英9份；
云母5份；
膨润土1份；
二氧化钛13份；
氧化锌3份；
氧化钙12份；
氧化铜2份；
废旧Ti陶瓷颗粒2份。
上述绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，包括如下步骤：
(1)材料处理：按重量份数精选材料，将霞石、白云石、高岭土、石英、云母、膨润土以及废旧陶瓷材料分别球磨细碎；
(2)材料分配：将上述磨碎后的材料进行分配：
a.坯体重量配料：分别取霞石54份、白云石1.2份、高岭土4.2份、石英5.6份、云母5份、膨润土1份、废旧Ti陶瓷颗粒2份(粒径3mm)，作为坯体的制备原料；废旧陶瓷材料为废旧Ti基陶瓷颗粒，粒径3mm。
b.底釉重量配料：分别取霞石6份、白云石2.8份、高岭土0.6份、石英1.4份，作为底釉的制备原料；
c.面釉重量配料：剩下的霞石10份、白云石4份、高岭土1.2份、石英2份作为面釉的制备原料；
(3)坯体烧制：将步骤(2)a中所得坯体配料进行练泥后，拉坯成型，再干燥，修坯，即可进行素烧，素烧温度为790℃，素烧结束后精修，制得坯体；
(4)底釉制备：将步骤(2)b中所得底釉配料混合均匀后，按11.2：1.8：3.2的比例分别取二氧化钛10.2份、氧化锌1.8份、氧化钙3.2份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成底釉釉浆；
(5)面釉制备：将步骤(2)c中所得面釉配料混合均匀后，取剩下的二氧化钛2.8份、氧化锌1.2份、氧化钙8.8份及氧化铜2份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成面釉釉浆；
(6)底色釉烧：将步骤(3)中烧制的坯体浸入步骤(4)所制的底釉釉浆中，取出后进行一次釉烧，制得底釉陶瓷；
(7)绿色釉烧：将步骤(5)制得的面釉釉浆涂布在步骤(6)所得底釉陶瓷外表面，在氧化气氛中进行二次釉烧，釉烧初始先慢烧至700℃℃，后转为快烧烧至1200℃，使其自降至1000℃左右，再慢烧至1200℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷，其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
实施例2
一种绿色窑变流釉陶瓷制品，其制备原料中包括如下重量份数的材料：
霞石85份；
白云石12份；
高岭土10份；
石英13份；
云母10份；
膨润土5份；
二氧化钛16份；
氧化锌7份；
氧化钙18份；
氧化铜6份；
废旧Ti陶瓷颗粒5份。
上述绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，包括如下步骤：
(1)材料处理：按重量份数精选材料，将霞石、白云石、高岭土、石英、云母、膨润土以及废旧陶瓷材料分别球磨细碎；
(2)材料分配：将上述磨碎后的材料进行分配：
a.坯体重量配料：分别取霞石65份、白云石1.8份、高岭土7份、石英8份、云母10份、膨润土5份、废旧Ti陶瓷颗粒5份(粒径5mm)，作为坯体的制备原料；废旧陶瓷材料为废旧Ti基陶瓷颗粒，粒径5mm。
b.底釉重量配料：分别取霞石8份、白云石4.2份、高岭土1份、石英2份，作为底釉的制备原料；
c.面釉重量配料：取剩下的霞石12份、白云石6份、高岭土2份、石英3份作为面釉的制备原料；
(3)坯体烧制：将步骤(2)a中所得坯体配料进行练泥后，拉坯成型，再干燥，修坯，即可进行素烧，素烧温度为815℃，素烧结束后精修，制得坯体；
(4)底釉制备：将步骤(2)b中所得底釉配料混合均匀后，分别取二氧化钛11.9份、氧化锌4.2份、氧化钙4.8份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成底釉釉浆；
(5)面釉制备：将步骤(2)c中所得面釉配料混合均匀后，取剩下的二氧化钛4.1份、氧化锌2.8份、氧化钙13.2份及氧化铜6份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成面釉釉浆；
(6)底色釉烧：将步骤(3)中烧制的坯体浸入步骤(4)所制的底釉釉浆中，取出后进行一次釉烧，制得底釉陶瓷；
(7)绿色釉烧：将步骤(5)制得的面釉釉浆涂布在步骤(6)所得底釉陶瓷外表面，在氧化气氛中进行二次釉烧，釉烧初始先慢烧温度至800℃，后转为快烧烧至1150℃，使其自降至1000℃左右，再慢烧至1230℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷，其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
实施例3
一种绿色窑变流釉陶瓷制品，其制备原料中包括如下重量份数的材料：
霞石80份；
白云石10份；
高岭土8份；
石英11份；
云母8份；
膨润土5份；
二氧化钛15份；
氧化锌5份；
氧化钙15份；
氧化铜4份；
废旧Ti陶瓷颗粒3份。
上述绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，包括如下步骤：
(1)材料处理：按重量份数精选材料，将霞石、白云石、高岭土、石英、云母、膨润土以及废旧陶瓷材料分别球磨细碎；
(2)材料分配：将上述磨碎后的材料进行分配：
a.坯体重量配料：分别取霞石62份、白云石1.5份、高岭土5.6份、石英6.8份、云母8份、膨润土5份、废旧Ti陶瓷颗粒3份(粒径2mm)，作为坯体的制备原料；废旧陶瓷材料为废旧Ti基陶瓷颗粒，粒径2mm。
b.底釉重量配料：分别取霞石7份、白云石3.5份、高岭土0.8份、石英1.7份，作为底釉的制备原料；
c.面釉重量配料：取剩下的霞石11份、白云石5份、高岭土1.6份、石英2.5份作为面釉的制备原料；
(3)坯体烧制：将步骤(2)a中所得坯体配料进行练泥后，拉坯成型，再干燥，修坯，即可进行素烧，素烧温度为800℃，素烧结束后精修，制得坯体；
(4)底釉制备：将步骤(2)b中所得底釉配料混合均匀后，分别取二氧化钛11.4份、氧化锌3份、氧化钙4份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成底釉釉浆；
(5)面釉制备：将步骤(2)c中所得面釉配料混合均匀后，取剩下的二氧化钛3.6份、氧化锌2份、氧化钙11份及氧化铜4份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成面釉釉浆；
(6)底色釉烧：将步骤(3)中烧制的坯体浸入步骤(4)所制的底釉釉浆中，取出后进行一次釉烧，制得底釉陶瓷；
(7)绿色釉烧：将步骤(5)制得的面釉釉浆涂布在步骤(6)所得底釉陶瓷外表面，在氧化气氛中进行二次釉烧，釉烧初始先慢烧温度至750℃，后转为快烧烧至1250℃，使其自降至1000℃左右，再慢烧至1220℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷，其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
对比例
以现有的绿色窑变流釉陶瓷制品为例，其制备原料中包括如下重量份数的材料：
长石88份；
滑石6.2份；
方解石3.8份；
高岭土8份；
石英8份；
膨润土5份；
氧化二氧化钛15份；
二氧化氧化锌5份；
动物骨头15份；
氧化铜4份。
现有的绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，包括如下内容：
(1)材料处理：按重量份数精选材料，将长石、滑石、方解石、高岭土、石英、膨润土及动物骨头分别球磨细碎；
(2)坯体烧制：素烧温度为1080℃，素烧结束后制得坯体；
(3)釉烧：釉烧初始先慢烧温度至750℃，后转为快烧烧至1250℃，使其自降至1000℃左右，再慢烧至1220℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷，其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
将各实施例与对比例所制产品进行对比，对比结果如表1所示：
表1各实施例与对比例产品性能参数对比表
Figure BDA0001353164920000131
Figure BDA0001353164920000141
由表1可知，实施例1至3中产品烧制温度较低，生产效率较高，所制备出的陶瓷产品的抗折强度也较高，达到了45Mpa，远远高于国家标准瓷砖最低抗压强度的27mpa。另外观察到实施例中产品色泽较纯、釉面质量较好。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种绿色窑变流釉陶瓷制品，其特征在于，所述陶瓷制品按照重量份数计算，比值分配如下：
霞石70～85份；
白云石8～12份；
高岭土6～10份；
石英9～13份；
云母5～10份；
膨润土1～5份；
二氧化钛13～16份；
氧化锌3～7份；
氧化钙12～18份；
氧化铜2～6份；
废旧陶瓷材料2～5份；
所述废旧陶瓷材料为粒径小于5mm的废旧Ti基陶瓷颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种绿色窑变流釉陶瓷制品，其特征在于，所述陶瓷制品按照重量份数计算，比值分配如下：
霞石80份；
白云石10份；
高岭土8份；
石英11份；
云母8份；
膨润土5份；
二氧化钛15份；
氧化锌5份；
氧化钙15份；
氧化铜4份；
废旧陶瓷材料3份。
3.一种根据权利要求1所述绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）材料处理：按上述重量份数精选材料，将霞石、白云石、高岭土、石英、云母、膨润土以及废旧陶瓷材料分别球磨细碎；
（2）材料分配：将上述磨碎后的材料分配：
a.坯体重量配料：分别取霞石54.0～65.0份、白云石1.2～1.8份、高岭土4.2～7.0份、石英5.6～8.0份，及全部废旧陶瓷材料、云母和膨润土，作为坯体的制备原料；
b.底釉重量配料：分别取霞石6.0～8.0份、白云石2.8～4.2份、高岭土0.6～1.0份、石英1.4～2.0份，作为底釉的制备原料；
c.面釉重量配料：取余量的霞石、白云石、高岭土和石英，作为面釉的制备原料；
（3）坯体烧制：将步骤（2）a中所得坯体配料进行练泥后，拉坯成型，再干燥，修坯，即可进行素烧，素烧结束后精修，制得坯体；
（4）底釉制备：将步骤（2）b中所得底釉配料混合均匀后，分别取二氧化钛10.2～11.9份、氧化锌1.8～4.2份、氧化钙3.2～4.8份，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成底釉釉浆；
（5）面釉制备：将步骤（2）c中所得面釉配料混合均匀后，取余量的二氧化钛、氧化锌、氧化钙及全部氧化铜，并加入上述混合料中，混合均匀后，再制成面釉釉浆；
（6）底色釉烧：将步骤（3）中烧制的坯体浸入步骤（4）所制的底釉釉浆中，取出后进行一次釉烧，制得底釉陶瓷；
（7）绿色釉烧：步骤（5）制得的面釉釉浆涂布在步骤（6）所得底釉陶瓷外表面，在氧化气氛中进行二次釉烧，釉烧初始先慢烧至700℃～800℃，后转为快烧烧至1150℃～1250℃，使其自降至1000℃时，再慢烧至1200～1230℃，然后再恒温半小时，即制得绿色窑变流釉陶瓷，其中所述慢烧的升温速率为30℃/h，快烧的升温速率为100℃/h。
4.根据权利要求3所述的一种绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，其特征在于，所述步骤（2）a中分别取霞石62份、白云石1.5份、高岭土5.6份、石英6.8份、云母8份、膨润土5份及废旧陶瓷材料3份，作为坯体的制备原料。
5.根据权利要求4所述的一种绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，其特征在于，所述步骤（2）b中取用霞石7份、白云石3.5份、高岭土0.8份、石英1.7份，作为底釉的制备原料；所述步骤（4）中取用二氧化钛11.4份、氧化锌3份、氧化钙4份。
6.根据权利要求5所述的一种绿色窑变流釉陶瓷制品的制作工艺，其特征在于，所述步骤（2）c中取用霞石11份、白云石5份、高岭土1.6份、石英2.5份，作为面釉的制备原料；所述步骤（5）中取用二氧化钛3.6份、氧化锌2份、氧化钙11份、氧化铜4份。
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