CN107573017B - 一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，将高岭土与水混合后经搅拌、静置澄清、球磨、过筛后得细泥，将细泥定型得到粗坯体，利坯后得到坯体，采用高岭土、氧化硅、氧化铝、硅灰石、水制得釉水，将坯体进行整坯后进行素烧得到素坯，然后在素坯表面刻制花纹，接着上釉并干燥，入窑后进行高温烧制，出窑后进行选瓷、打磨得到隐形花纹陶瓷制品。采用本发明工艺制得的隐形花纹陶瓷制品，其纹路与坯体界限隐隐约约、若隐若现，使人难以肉眼发现，仔细观察方可见，手触花纹之上有凹凸感，同时具有一定的耐磨性、热稳定性与抗水性，可制造成为陶瓷餐具，陶瓷板，陶瓷砖以及陶瓷工艺品等制品，改变花纹的样式，可赋予陶瓷制品特殊的纪念意义与价值。

Description

一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺
技术领域
本发明属于陶瓷制造技术领域，具体涉及一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺。
背景技术
陶瓷制品的造型优美、手感光滑细腻、色彩清亮明丽且便于清洗，具有经受一定温差的急热骤冷变化不易炸裂的性能，它是热的不良导体，传热缓慢，且经久耐用，耐酸、碱、盐及大气中碳酸气侵蚀，不生锈老化，因此深受人们欢迎。古往今来，陶瓷制造者会在陶瓷制品上刻制花纹，或花鸟虫鱼，或山河日月，或诗词名言，赋予了陶瓷制品不同的寓意，还使其内涵与价值得以提升。而陶瓷制品上刻制花纹后，其纹路处与制品本身产生凹陷或凸起，在上釉时容易导致釉水在花纹处聚集，从而使釉层不均匀，即使上釉均匀，在高温烧制陶瓷制品过程中，釉层熔化后也容易在花纹处聚集，从而使釉层不均匀。另外，当刻制的花纹纹路较浅时，上釉时，液态的釉水将花纹的纹路进行填充，使花纹处釉面呈现平整光滑观感与手感，且在高温烧结时，花纹处容易出现变形，从而使烧成陶瓷制品的花纹发生变形，甚至消失。
发明内容
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，制得的隐形花纹陶瓷制品，其纹路与坯体界限隐隐约约、若隐若现，使人难以肉眼发现，仔细观察方可见，手触花纹之上有凹凸感，同时具有一定的耐磨性、热稳定性与抗水性，可制造成为陶瓷餐具，陶瓷板，陶瓷砖以及陶瓷工艺品等制品，改变花纹的样式，可赋予陶瓷制品特殊的记念意义与价值。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：2～4的比例将高岭土与水混合，以200～300r/min的速率搅拌1～2小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以60～100r/min的速率球磨1～2小时，之后过100～400目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为40～50％，之后定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将20～25重量份的高岭土、20～25重量份的氧化硅、15～20份的氧化铝、10～15重量份的硅灰石混合后加水球磨，然后过1200～1500目筛，调节其含水率为65～70％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在700～850℃的条件下烧制7～8小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为0.1～2mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并干燥，入窑后在1300～1400℃下烧制，出窑后进行选瓷、打磨得到隐形花纹陶瓷制品。
本发明提供的制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，采用高岭土作为坯体原料，经过200～300r/min的速率搅拌、静置沉淀后再将沉淀的泥料进行球磨，从而得到可塑性与粘性皆高的细泥，定型后成为粗坯体，利坯后得到坯体。将高岭土、氧化硅、氧化铝、硅灰石混合后加水球磨，球磨处理后制得粒度为微米级、含水率为65～70％的釉水，制得的釉水具备高粘结性与附着度。将坯体进行整坯后先在700～850℃的条件下烧制成为素坯，这样烧制成的素坯体具备一定的强度，在素坯表面刻制深度为0.1～2mm的花纹时，不易对坯体其它部位进行损坏，上釉后釉水中的水分浸入素坯体中不会使其变形，还能增加釉水的干燥速度，使花纹处釉水均匀的覆于花纹纹路之中，避免具有流动性的釉水对花纹纹路进行填充。本发明提供的釉水，具有与将坯体素烧成为素坯后相近的热膨胀性，在高温烧制过程中，坯体与釉水的膨胀与收缩效果是基本同步的，从而使烧成的陶瓷表面的釉层厚度趋于均匀且无裂纹产生，提高陶瓷制品的耐磨性、热稳定性与抗水性，且烧制过程中上釉后的素坯体也不会发生变形，从而提高陶瓷制品的烧成率。
作为优化，所述步骤1中调节细泥的含水率后在6～8MPa的压力下定型得到粗坯体，在定型的时候施加一定的压力，可以提高粗坯体的致密度与内聚度，减少其在烧制过程中的热膨胀，同时减少刻制花纹的纹理在烧制过程中的变形。
作为优化，所述步骤2中配制釉水过程中，还要加入8～15重量份的颜料，制得不同颜色的釉水，所述颜料为市面上常见的陶瓷釉用色料即可，可以是釉用包裹红颜料、氧化铁红颜料、钴蓝色料、钴绿色料、钒锆黄颜料、氧化锰颜料。
作为优化，所述步骤3中在坯体上雕刻的花纹可以是单面雕刻，也可以是双面雕刻，根据坯体的形状，在坯体的内外或前后两面雕刻花纹后制成双面隐形花纹陶瓷制品，当观看其上一面的花纹时，另一面雕刻的花纹不会显现，从而影响美观。
作为优化，所述步骤3中上釉干燥后釉层厚度为0.1mm～2mm，优选采用刷釉法或喷釉法进行上釉，这样得到的釉层较均匀，且不会对素坯上刻制花纹的纹路进行填充。
作为优化，所述步骤3中上釉干燥采用的方法为：将上釉后的坯体在温度为15～50℃、湿度为25～80％的条件下静置干燥。
作为优化，所述步骤3中上釉干燥采用的方法为：将上釉后的坯体在温度为20～45℃、真空度为0～0.3MPa的条件下静置干燥，一定的真空度可除去釉层中可能存在的气泡，使釉层更致密，使烧成陶瓷制品的耐磨性与抗水性更好。
作为进一步优化，其特征在于，所述静置干燥的时间为48～120小时。
作为优化，所述步骤3中入窑后进行烧制的过程为：从常温以1～1.5℃/10min的速率升温至1150～1250℃，然后保温50～80分钟，接着以1.1～1.2℃/10min的速率升温至1300～1400℃，保温20～40分钟，最后自然降温至室温。
作为进一步优化，所述步骤3中入窑后进行烧制的过程为：从常温以1.2℃/10min的速率升温至1200℃，然后保温60分钟，接着以1.17℃/10min的速率升温至1340℃，保温30分钟，最后自然降温至室温。
作为优化，所述步骤3中选瓷后采用600～1000目水砂轮机进行打磨，除去陶瓷制品上多余的边角毛刺，使陶瓷制品整体平整光滑。
有益效果
本发明的有益效果是：
(1)、采用高岭土作为坯体原料，经过搅拌、静置沉淀后再将沉淀的泥料进行球磨，从而得到可塑性与粘性皆高的细泥，定型、利坯后得到整体强度与内聚度皆高的坯体；
(2)、采用高岭土、氧化硅、氧化铝、硅灰石、水作为原料，经球磨处理后制得粒度为微米级的釉水，制得的釉水具有高粘结性与附着度，另外，本发明提供的釉水，具有与将坯体素烧成为素坯后相近的热膨胀性，在高温烧制过程中，坯体与釉水的膨胀与收缩效果是基本同步的，从而使烧成的陶瓷表面的釉层厚度趋于均匀且无裂纹产生，提高陶瓷制品的耐磨性、热稳定性与抗水性；
(3)、将坯体进行整坯后先烧制成为具备一定的强度的素坯，然后在素坯表面刻制花纹时，不易对坯体其它部位进行损坏，且上釉后不会因釉水中的水分浸入坯体中而造成坯体变形，入窑烧制过程中也不易变形从而提高陶瓷制品的烧成率，还能保证烧制出的陶瓷制品上具有隐形花纹的效果；
(4)、采用本发明提供的工艺制得的隐形花纹陶瓷制品，其花纹纹路与坯体界限隐隐约约、若隐若现，日常光线下直视花纹处难以肉眼发现其纹路，改变光线或转动制品并仔细观察方可显现，手触花纹之处有凹凸手感，达到花纹隐形的效果，可制造成为陶瓷餐具，陶瓷板，陶瓷砖以及陶瓷工艺品等制品，改变花纹的样式，可赋予陶瓷制品特殊的记念意义与价值。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：2的比例将高岭土与水混合，以200r/min的速率搅拌2小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以60r/min的速率球磨1小时，之后过100目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为40％后在6MPa的压力下定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将20重量份的高岭土、20重量份的氧化硅、15份的氧化铝、10重量份的硅灰石、8重量份的钴蓝色料混合后加水球磨，然后过1200目筛，调节其含水量为65％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在800℃的条件下烧制7小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为0.2mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并在温度为38℃、湿度为30％的条件下静置干燥50小时，上釉干燥后釉层厚度为0.1mm，入窑后在1300℃下烧制，烧制的过程为：从常温以1℃/10min的速率升温至1150℃，然后保温50分钟，接着以1.1℃/10min的速率升温至1300℃，保温40分钟，最后自然降温至室温，出窑后进行选瓷并采用650目水砂轮机进行打磨，得到隐形花纹陶瓷制品。
实施例2
本实施例提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：2的比例将高岭土与水混合，以250r/min的速率搅拌1.5小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以70r/min的速率球磨1小时，之后过200目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为40％后在7MPa的压力下定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将22重量份的高岭土、20重量份的氧化硅、17份的氧化铝、10重量份的硅灰石、10重量份的氧化锰颜料混合后加水球磨，然后过1300目筛，调节其含水量为65％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在850℃的条件下烧制7小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为0.5mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并在温度为50℃、湿度为30％的条件下静置干燥50小时，上釉干燥后釉层厚度为为0.5mm，入窑后在1300℃下烧制，烧制的过程为：从常温以1.2℃/10min的速率升温至1200℃，然后保温50分钟，接着以1.15℃/10min的速率升温至1300℃，保温30分钟，最后自然降温至室温，出窑后进行选瓷并采用800目水砂轮机进行打磨，得到隐形花纹陶瓷制品。
实施例3
本实施例提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：3的比例将高岭土与水混合，以250r/min的速率搅拌2小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以80r/min的速率球磨2小时，之后过350目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为45％后在7.5MPa的压力下定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将22重量份的高岭土、23重量份的氧化硅、17份的氧化铝、13重量份的硅灰石、13重量份的氧化铁红颜料混合后加水球磨，然后过1450目筛，调节其含水量为68％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在820℃的条件下烧制8小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为1mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并在温度为45℃、湿度为28％、真空度为0.1MPa的条件下静置干燥100小时，上釉干燥后釉层厚度为1.5mm，入窑后在1340℃下烧制，烧制的过程为：从常温以1.2℃/10min的速率升温至1200℃，然后保温60分钟，接着以1.17℃/10min的速率升温至1340℃，保温30分钟，最后自然降温至室温，出窑后进行选瓷并采用1000目水砂轮机进行打磨，得到隐形花纹陶瓷制品。
实施例4
本实施例提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：3的比例将高岭土与水混合，以300r/min的速率搅拌1小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以90r/min的速率球磨1.5小时，之后过350目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为45％后在7.5MPa的压力下定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将20重量份的高岭土、20重量份的氧化硅、15份的氧化铝、10重量份的硅灰石、13重量份的氧化锰颜料混合后加水球磨，然后过1500目筛，调节其含水量为68％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在820℃的条件下烧制7.5小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为1mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并在温度为35℃、湿度为80％、真空度为0.3MPa的条件下静置干燥75小时，上釉干燥后釉层厚度为1.2mm，入窑后在1350℃下烧制，烧制的过程为：从常温以1.5℃/10min的速率升温至1230℃，然后保温80分钟，接着以1.17℃/10min的速率升温至1350℃，保温20分钟，最后自然降温至室温，出窑后进行选瓷并采用1000目水砂轮机进行打磨，得到隐形花纹陶瓷制品。
实施例5
本实施例提供一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：4的比例将高岭土与水混合，以300r/min的速率搅拌1小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以100r/min的速率球磨1小时，之后过400目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为50％后在8MPa的压力下定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将25重量份的高岭土、25重量份的氧化硅、20份的氧化铝、15重量份的硅灰石、15重量份的钒锆黄颜料混合后加水球磨，然后过1450目筛，调节其含水量为70％，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在850℃的条件下烧制8小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为2mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并在温度为48℃、湿度为30％的条件下静置干燥120小时，上釉干燥后釉层厚度为1.5mm，入窑后在1400℃下烧制，烧制的过程为：从常温以1.5℃/10min的速率升温至1250℃，然后保温80分钟，接着以1.2℃/10min的速率升温至1400℃，保温20分钟，最后自然降温至室温，出窑后进行选瓷并采用950目水砂轮机进行打磨，得到隐形花纹陶瓷制品。
上述实施例1至5中制得的隐形花纹陶瓷制品，其纹路与坯体界限隐隐约约、若隐若现，日常光线下直视花纹处难以肉眼发现其纹路，改变光线或转动制品并仔细观察方可显现，手触花纹之处有凹凸手感，达到花纹隐形的效果。
上述实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品，对其进行耐磨性、热稳定性与吸水率的测试，测试方法如下：
耐磨性测试：采用耐磨性测试机对上述实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品进行耐磨性测试，取5片陶瓷制品碎片作为试样，在试样上放置一定颗粒级配的研磨钢球、80号白刚玉和定量的去离子水或蒸馏水，按照规定的旋转速率进行旋转研磨，对已磨损的试样与未磨损的试样进行观察对比，通过试样上开始出现磨损的研磨转数来评价其耐磨性，将5片试样的耐磨性测试结果求平均值即得隐形花纹陶瓷制品的耐磨性测试结果。
热稳定性测试：取5片上述实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品的碎片作为试样，置于280℃条件下保温30分钟，保温结束后取出试样并进行核算，在15s内急速投入温度为20℃的水中，浸泡10min，其中，水的重量与试样重量之比为8：1，水面高出试样25mm，取出试样用布揩干，涂上红色墨水，检查有无裂纹，24h后再复查一次，检查其出现裂纹的数量与范围，出现的裂纹越少，隐形花纹陶瓷制品的热稳定性越好。
吸水率测试：取5片上述实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品的碎片作为试样，洗净后烘干，分别称其重量，之后将试样分隔后置于蒸馏水中，煮沸3小时，期间水面保持高于试样10mm以上，之后将试样捞出，用已吸水饱和的布揩去试样表面附着的水，迅速分别称量其重量，之后通过通过公式计算出各试样的吸水率，计算5片试样的平均吸水率即得陶瓷制品的吸水率，其吸水率越低，隐形花纹陶瓷制品的抗水性越好。
上述实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品与作为对照例的普通陶瓷制品的耐磨性、热稳定性、抗水性测试结果如下表1所示：
表1 实施例1至5得到的隐形花纹陶瓷制品的测试结果
Figure BDA0001437284300000061
Figure BDA0001437284300000071
其中，陶瓷耐磨级标准为1至5级，5级最好1级最差，其判断标准如下表2所示：
表2 陶瓷耐磨级别标准
出现磨损的研磨转数 级别
100 0
150 1
600 2
755，1500 3
2100，6000，12000 4
＞12000 5
上述实施例1至5中制得的隐形花纹陶瓷制品，具有花纹隐形的效果，其耐磨性、热稳定性、抗水性达到高品质陶瓷级别，可制造成为陶瓷餐具，陶瓷板，陶瓷砖以及陶瓷工艺品等制品，改变花纹的样式，可赋予陶瓷制品特殊的记念意义与价值，其中，以采用实施例3提供的工艺得到的隐形花纹陶瓷制品的各项性能最佳，为最佳实施例。
以上通过实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要明确的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：按照重量比为1：2～4的比例将高岭土与水混合，以200～300r/min的速率搅拌1～2小时，静置澄清后，取下层的沉淀泥料并以60～100r/min的速率球磨1～2小时，之后过100～400目筛，得到细泥，调节细泥的含水率为40～50%，之后定型得到粗坯体，利坯后得到坯体；
步骤2：将20～25重量份的高岭土、20～25重量份的氧化硅、15～20份的氧化铝、10～15重量份的硅灰石混合后加水球磨，然后过1200～1500目筛，调节其含水量为65～70%，得到釉水；
步骤3：将坯体进行整坯后在700～850℃的条件下烧制7～8小时，得到素坯，然后在素坯表面刻制深度为0.1～2mm的花纹，接着采用步骤2得到的釉水进行上釉并干燥，入窑后在1300～1400℃下烧制，出窑后进行选瓷、打磨得到隐形花纹陶瓷制品；
所述步骤3中上釉干燥后釉层厚度为0.1mm～2mm。
2.根据权利要求1所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤1中调节细泥的含水率后在6～8MPa的压力下定型得到粗坯体。
3.根据权利要求1所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤3中上釉干燥采用的方法为：将上釉后的坯体在温度为15～50℃、湿度为25～80%的条件下静置干燥。
4.根据权利要求1所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤3中上釉干燥采用的方法为：将上釉后的坯体在温度为20～45℃、真空度为0～0.3MPa的条件下静置干燥。
5.根据权利要求3或4所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述静置干燥的时间为48～120小时。
6.根据权利要求1所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤3中入窑后进行烧制的过程为：从常温以1～1.5℃/10min的速率升温至1150～1250℃，然后保温50～80分钟，接着以1.1～1.2℃/10min的速率升温至1300～1400℃，保温20～40分钟，最后自然降温至室温。
7.根据权利要求6所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤3中入窑后进行烧制的过程为：从常温以1.2℃/10min的速率升温至1200℃，然后保温60分钟，接着以1.17℃/10min的速率升温至1340℃，保温30分钟，最后自然降温至室温。
8.根据权利要求1所述制造隐形花纹陶瓷制品的工艺，其特征在于，所述步骤3中选瓷后采用600～1000目水砂轮机进行打磨。
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