CN107417117B - 一种陶瓷釉料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷釉料，包括如下重量含量的各组分，SiO240‑80％，Al2O38‑20％，B2O30‑5％，CaO 3‑13％，MgO 1‑6％，BaO 1‑10％，ZnO 0‑5％，K2O 1‑4％，Na2O 1‑4％，ZrO25‑13％，Fe2O30‑0.5％，TiO20‑0.5％。本发明还公开了陶瓷釉料的制备方法。在本发明的制备方法中，将釉料配方中的某些原料预先在高温下煅烧，有助于减少釉面上的气泡、针孔等瑕疵，提升产品的品质，同时还可以适当降低釉料的熔融温度，增加釉熔体在高温的流动性，容易得到平整且光滑细腻的表面。采用本发明的制备方法，既可以得到手感好，低光泽度的哑光釉，又可得到表面平整，没有针孔或汽泡的高光泽度的亮光釉，从而获得性能更为优异的陶瓷产品。

Description

一种陶瓷釉料及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷制备领域，特别涉及一种高性能陶瓷釉料及其制备方法。
背景技术
陶瓷表面的釉层不仅能够起到良好的装饰效果，而且能够改善坯体的表面性能和提高产品的使用性能，因此高性能的釉料能够大大提高产品的附加值。
陶瓷釉的种类很多，按光泽度可分为哑光釉和亮光釉两种。为了体现岁月的沧桑感和历史的厚重感，仿古砖表面通常会施加一层哑光釉。哑光釉表面的低光泽度一般是通过调整氧化铝的含量来实现的，如需实现釉面的超低光泽度(3～10°)，则需要引入大量的氧化铝，但氧化铝含量过高时往往会导致釉面粗糙、手感差，目前的釉料制备技术很难在实现超低光泽度的同时保证良好的釉面平滑度。
而对于一次快烧亮光釉炻瓷砖而言，为了获得光泽度高、表面平滑的超亮光釉(光泽度≥85°)，通常需要在釉料中引入大量的低温料或低温熔块，但引入这些原料会大幅降低釉料的始熔温度，不利于釉面在高温过程的排气，导致产品一次快烧后的釉面存在针孔，甚至会有开口泡，严重降低产品的品质。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种陶瓷釉料的制备方法，使利用该陶瓷釉料制备的陶瓷产品产品光泽度符合相应要求的同时确保釉面效果良好，从而获得性能更为优异的陶瓷产品。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述：
本发明公开了一种陶瓷釉料，包括如下重量含量的各组分，SiO2 40-80％，Al2O38-20％，B2O3 0-5％，CaO 3-13％，MgO 1-6％，BaO 1-10％，ZnO 0-5％，K2O 1-4％，Na2O 1-4％，ZrO2 5-13％，Fe2O3 0-0.5％，TiO2 0-0.5％。
所述陶瓷釉料为哑光釉料，包括如下重量含量的各组分，SiO2 40-60％，Al2O3 10-20％，B2O3 0-3％，CaO 3-10％，MgO 1-6％，BaO 5-10％，ZnO 0-5％，K2O 1-4％，Na2O 1-4％，ZrO2 7-13％，Fe2O3 0-0.5％，TiO2 0-0.5％。
所述陶瓷釉料为亮光釉料，包括如下重量含量的各组分，SiO2 55-80％，Al2O3 8-15％，B2O3 0-5％，CaO 5-13％，MgO 2-6％，BaO 1-8％，ZnO 0-5％，K2O 1-4％，Na2O 1-4％，ZrO2 5-11％，Fe2O3 0-0.2％，TiO2 0-0.2。
本发明还公开一种陶瓷釉料的制备方法，包括如下步骤：
(1)配备如下重量含量的矿物原料：氧化锌0-5％，碳酸钡3-13％，长石25-50％，氧化铝0-15％，滑石3-16％，方解石5-16％，石英0-40％，高岭土3-15％，硅酸锆10-25％，低温熔块0-5％；
(2)将除了低温熔块外的其他矿物原料混合均匀得到混合物料，然后将混合物料压制成型，其中，所述混合方法可以是干法混合也可以是湿法混合；
(3)将成型好的物料在窑炉中高温煅烧；
(4)将煅烧好的物料破碎并除铁。
(5)将除铁后的物料和剩余的矿物原料，添加球土加水球磨，除铁过筛后得到可以直接使用的釉浆。
在所述步骤(1)中，制备哑光釉料所需矿物原料如下，氧化锌0-5％，碳酸钡5-13％，长石30-50％，氧化铝6-15％，滑石5-16％，方解石5-16％，石英0-15％，高岭土5-15％，硅酸锆12-25％。
在所述步骤(1)中，制备亮光釉料所需矿物原料如下，氧化锌0-5％，碳酸钡3-10％，长石25-45％，氧化铝0-4％，滑石3-10％，方解石10-16％，石英15-40％，高岭土3-10％，硅酸锆10-18％，低温熔块2-5％。
在所述步骤(2)中采用湿法混合，将除了低温熔块外的其他矿物原料加水混合均匀得到混合物料，其他矿物原料与水的重量比为100:30-60，将混合物料进行球磨得到釉浆，釉浆喷雾造粒后压制成型。
在所述步骤(2)中混合物料加入球磨机内球磨5-20h得到325目筛筛余0.05-0.3％的釉浆，釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率为6-9％左右的粉料。
在所述步骤(3)中将成型的物料在窑炉中煅烧，最高烧成温度900-1200℃，烧成时间5-60min，窑炉可以是马弗炉、梭式窑、隧道窑、辊道窑、推板窑等窑炉中的任意一种。
所述步骤(5)中，所述球土的添加量为除铁后的物料和剩余的矿物原料重量的5-10％。
所述步骤(5)中，除铁后的物料和剩余的矿物原料以及球土与加入水的重量比为100:30-60，同时加入除铁后的物料和剩余的矿物原料总重量0.1％-0.6％的羧甲基纤维素钠和除铁后的物料和剩余的矿物原料总重量0.1-0.6％的三聚磷酸钠，球磨5-20h得到325目筛筛余0.05-0.3％的釉浆。
所述步骤(5)中，还可以添加调节原料，所述调节原料为调节白度的原料、调节釉料性能的原料中的任意一种或几种。
所述低温熔块中各组分重量含量为，SiO2 40-60％，Al2O3 7-12％，B2O3 0-5％，CaO8-15％，MgO 0-5％，BaO 5-10％，ZnO 5-10％，K2O 0-5％，Na2O 0-5％，低温熔块中各组分重量含量优选为：SiO2 49.8％，Al2O3 10.6％，B2O3 3.4％，CaO 7.5％，MgO 3.4％，BaO 9.6％，ZnO 9.0％，K2O 4.4％，Na2O 2.3％。
本发明的陶瓷釉料制备方法的技术原理是：将釉料配方中的某些原料预先在高温下煅烧，一是使得原料受热脱除结合水、CO2和NOx等挥发性成分，有助于减少釉面上的气泡、针孔等瑕疵，提升产品的品质；二是煅烧能够适当降低釉料的熔融温度，增加釉熔体在高温的流动性，容易得到平整且光滑细腻的表面；三是煅烧使得原料中的某些有害组分(如氧化铁)被气化脱除或原料矿物本身发生晶型转变，或原料之间发生固相反应，最终通过各种物理和化学变化使得原料的白度、活性等性能提高和优化。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明陶瓷釉料的制备方法中由于煅烧能够降低釉料的熔融温度，在制备高氧化铝含量的超低光泽度哑光釉时(光泽度3-10°)使用煅烧料能明显改善釉料的高温熔融性能，改善釉熔体的高温流动性，从而容易得到光滑平整且手感细腻的超低光泽度哑光釉面；
(2)本发明陶瓷釉料的制备方法中由于煅烧能够降低釉料的熔融温度，增加釉面的平整度和光泽度，从而在制备亮光釉时无需加入低温熔块或只需加入少量低温熔块，有效解决传统制备亮光釉时因为加入大量熔块而降低始熔温度导致釉面针孔多的问题，容易制备出表面平整、无缺陷且光泽度高的亮光釉；
(3)本发明陶瓷釉料的制备方法中主要是将釉原料在适当的温度煅烧。因为釉料的煅烧温度(一般在900-1200℃)远远低于制备成熔块的温度(一般在1500℃-1650℃)，因此对于某些高熔块含量的釉料而言(如亮光釉，其熔块含量往往超过50％)，使用煅烧料能明显降低能耗，节约成本。
具体实施方式
下面将通过具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：一种高性能哑光釉料及其制备方法
本实施例的陶瓷釉料的矿物原料组成为(重量含量)：氧化锌4％，碳酸钡10％，长石40％，氧化铝10％，滑石5％，方解石8％，高岭土8％，硅酸锆15％。
釉料相应的化学组成为：SiO2 49.4％，Al2O3 14.6％，CaO 5.4％，MgO 1.8％，BaO8.3％，ZnO 4.3％，K2O 4％，Na2O 1.7％，ZrO2 10.3％，Fe2O3 0.1％，TiO2 0.1％。
具体制备步骤为：
(1)按上述配方称取矿物原料，加水球磨(料：水的重量比为100:45)8小时得到325目筛筛余0.3％的釉浆。釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率为7％左右的粉料，将该粉料输送到压机并压制成型；
(2)将压制好的原料在快速辊道窑中烧成，最高烧成温度1200℃，烧成时间50min；
(3)将煅烧好的物料破碎并除铁；
(4)将破碎好的物料外加物料重量含量8％的球土，物料重量含量0.4％的羧
甲基纤维素钠，物料重量含量0.3％的三聚磷酸钠和水球磨(物料和球土：水
的重量比100:50)13小时得到325目筛筛余0.25％的釉浆，除铁过筛后备用；
(5)将制备好的釉浆采用淋釉的方式施于素坯表面并在快速辊道窑中烧成(烧成温度为1226℃，时间为50min)得到光泽度6°且表面光滑细腻的哑光釉面。
实施例2：一种高性能哑光釉料及其制备方法
本实施例的陶瓷釉料的矿物原料组成为(重量含量)：氧化锌3％，碳酸钡8％，长石40％，氧化铝6％，滑石5％，方解石8％，石英10％，高岭土6％，硅酸锆14％。
釉料相应的化学组成为：SiO2 55.8％，Al2O3 11.9％，CaO 5.4％，MgO 1.8％，BaO6.6％，ZnO 3.2％，K2O 3.8％，Na2O 1.9％，ZrO2 9.4％，Fe2O3 0.1％，TiO2 0.1％。
具体制备步骤为：
(1)按上述配方称取矿物原料，加水球磨(料：水＝100:60)8小时得到325目筛筛余0.3％的釉浆。釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率为7％左右的粉料；
(2)将该粉料输送到压机并压制成型；
(3)将压制好的原料在快速辊道窑中烧成，最高烧成温度1200℃，烧成时间50min；
(4)将煅烧好的物料破碎并除铁；
(5)将破碎好的物料外加物料重量含量10％的球土，物料重量含量0.4％的羧甲基纤维素钠，物料重量含量0.3％的三聚磷酸钠和水球磨(物料和球土：水的重量比100:60)球磨13小时得到325目筛筛余0.25％的釉浆，除铁过筛后备用；
(6)将制备好的釉浆采用淋釉的方式施于素坯表面并在快速辊道窑中烧成(烧成温度为1230℃，时间为48min)得到光泽度9°且表面光滑细腻的哑光釉面。
实施例3：一种高性能亮光釉料及其制备方法
釉料的矿物组成为(重量含量)：氧化锌3％，碳酸钡6％，长石30％，滑石8％，方解石10％，石英18％，高岭土6％，硅酸锆15％，低温熔块4％。
釉料相应的化学组成为：SiO2 57.7％，Al2O3 8.4％，B2O3 1.5％，CaO 6.2％，MgO2.5％，BaO 5.0％，ZnO 3.7％，K2O 3.6％，Na2O 1.0％，ZrO2 10.2％，Fe2O3 0.1％，TiO20.1％。
其中低温熔块的化学组成为：SiO2 49.8％，Al2O3 10.6％，B2O3 3.4％，CaO 7.5％，MgO 3.4％，BaO 9.6％，ZnO 9.0％，K2O 4.4％，Na2O 2.3％。
具体制备步骤为：
(1)称取上述配方中除低温熔块外的其他原料，加水球磨(料：水＝100:45)8小时得到325目筛筛余0.3％的釉浆。釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率约为6.5％的粉料；
(2)将该粉料输送到压机并压制成型；
(3)将压制好的原料在快速辊道窑中烧成，最高烧成温度1080℃，烧成时间54min；
(4)将煅烧好的原料破碎并除铁；
(5)将破碎好的物料和低温熔块外加物料和低温熔块重量含量8％的球土，物料和低温熔块重量含量0.4％的羧甲基纤维素钠，物料和低温熔块重量含量0.3％的三聚磷酸钠和水球磨(物料、低温熔块和球土：水的重量比100:60)球磨15小时得到325目筛筛余0.2％的釉浆，除铁过筛后备用；
(6)将制备好的釉浆采用淋釉的方式施于素坯表面并在快速辊道窑中烧成(烧成温度为1210℃，时间为43min)得到光泽度98°且表面平整无缺陷的高光泽亮光釉。
实施例4：一种高性能亮光釉料及其制备方法
本实施例的陶瓷釉料的矿物原料组成为(重量含量)：氧化4％，碳酸钡3％，长26％，滑石5％，方解石16％，石英18％高岭土8％，硅酸锆15％，低温熔块5％。
釉料相应的化学组成为：SiO2 55.6％，Al2O3 8.8％，B2O3 1.9％，CaO 10.1％，MgO1.7％，BaO 2.0％，ZnO 5％，K2O 3.3％，Na2O 0.9％，ZrO2 10.5％，Fe2O3 0.1％，TiO20.1％。
低温熔块的化学组成为：SiO2 49.8％，Al2O3 10.6％，B2O3 3.4％，CaO 7.5％，MgO3.4％，BaO 9.6％，ZnO 9.0％，K2O 4.4％，Na2O 2.3％。
具体制备步骤为：
(1)称取上述配方中除低温熔块外的其他原料，加水球磨(料：水＝100:45)8小时得到325目筛筛余0.3％的釉浆。釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率约为7％的粉料；
(2)将该粉料输送到压机并压制成型；
(3)将压制好的原料在快速辊道窑中烧成，最高烧成温度1080℃，烧成时间56min；
(4)将煅烧好的原料破碎并除铁；
(5)将破碎好的物料和低温熔块外加物料和低温熔块重量含量8％的球土，物料和低温熔块重量含量0.4％的羧甲基纤维素钠，物料和低温熔块含量0.3％的三聚磷酸钠和水球磨(物料、低温熔块和球土：水的重量比100:60)球磨15小时得到325目筛筛余0.2％的釉浆，除铁过筛后备用；
(6)将制备好的釉浆采用淋釉的方式施于素坯表面并在快速辊道窑中烧成(烧成温度为1203℃，时间为48min)得到光泽度92°且表面平整无缺陷的高光泽亮光釉。
综上所述，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种陶瓷釉料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)配备如下重量含量的矿物原料：氧化锌0-5％，碳酸钡3-13％，长石25-50％，氧化铝0-15％，滑石3-16％，方解石5-16％，石英0-40％，高岭土3-15％，硅酸锆10-25％，低温熔块0-5％；
(2)将除了低温熔块外的其他矿物原料混合均匀得到混合物料，然后将混合物料干燥后压制成型，所述混合方法为干法混合或湿法混合；
(3)将成型好的物料在窑炉中高温煅烧，最高烧成温度900-1200℃；
(4)将煅烧好的物料破碎并除铁；
(5)将除铁后的物料和剩余的矿物原料添加球土加水球磨，除铁过筛后得到可以直接使用的釉浆。
2.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，制备哑光釉料所需矿物原料如下，氧化锌0-5％，碳酸钡5-13％，长石30-50％，氧化铝6-15％，滑石5-16％，方解石5-16％，石英0-15％，高岭土5-15％，硅酸锆12-25％。
3.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(1)中，制备亮光釉料所需矿物原料如下，氧化锌0-5％，碳酸钡3-10％，长石25-45％，氧化铝0-4％，滑石3-10％，方解石10-16％，石英15-40％，高岭土3-10％，硅酸锆10-18％，低温熔块2-5％。
4.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中采用湿法混合，将除了低温熔块外的其他矿物原料加水混合均匀得到混合物料，所述其他矿物原料与水的重量比为100:30-60，将混合物料进行球磨得到釉浆，釉浆喷雾造粒后压制成型。
5.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(2)中混合物料加入球磨机内球磨5-20h得到325目筛筛余0.05-0.3％的釉浆，釉浆除铁过筛后采用喷雾干燥的方式得到含水率为6-9％的粉料。
6.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，烧成时间5-60min。
7.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，所述球土的添加量为除铁后的物料和剩余的矿物原料重量的5-10％。
8.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，除铁后的物料和剩余的矿物原料以及球土与加入水的重量比为100:30-60，同时加入除铁后的物料和剩余的矿物原料总重量0.1％-0.6％的羧甲基纤维素钠和除铁后的物料和剩余的矿物原料总重量0.1-0.6％的三聚磷酸钠，球磨5-20h得到325目筛筛余0.05-0.3％的釉浆。
9.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：在所述步骤(5)中，还添加调节原料，所述调节原料为调节白度的原料、调节釉料性能的原料中的任意一种或几种。
10.如权利要求1所述的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于：所述低温熔块中各组分重量含量为，SiO2 40-60％，Al2O3 7-12％，B2O3 0-5％，CaO 8-15％，MgO 0-5％，BaO 5-10％，ZnO 5-10％，K2O 0-5％，Na2O 0-5％。
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