CN108423993B - 一种建陶用陨石釉及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种建陶用陨石釉及其应用方法，所述陨石釉属于生料釉，其原料包括本领域通用的粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石或方解石、烧滑石、氧化锌原料外，还加入了纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块中三种以上的原料，经球磨、过筛、施釉、干燥、烧成、抛光、磨边、打蜡，得到耐磨建陶砖产品，该陨石釉生产工艺简单、应用便捷，适用于工业化规模生产，因此具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及建筑陶瓷釉料技术领域，具体涉及一种建陶用陨石釉及其应用方法。
背景技术
在建筑陶瓷行业中，以抛釉砖为代表的墙地砖应用广泛，这种抛釉砖常常使用一种透明釉来展现坯体上、釉层下的图案。这层透明釉受到烧成温度和透明属性的要求，耐磨度比较低，很难达到大量客户对抛釉地砖耐磨度四级的要求，当把这种抛釉砖铺在地上时，需要经受人们经常性的踩踏、其它物品的摩擦，容易形成划痕，从而降低透明度和防污性能，影响美观和使用。
为此，提高抛釉砖的耐磨度一直以来是建筑陶瓷行业亟待解决的难题，然而，收效不多。现在，佛山市中陶制釉有限公司与景德镇陶瓷大学进行合作，研究出了抛釉砖陨石釉，这种釉具有很好的耐磨性，就像天上落下的陨石一样。陨石经过大气层的高温加热和摩擦还能落到地球上，显示了陨石具有耐高温和耐磨损的特性；陨石落到地球上时，还能在地上砸出一个深坑，说明陨石具有很高的硬度。因此，陨石釉是一种抛釉砖用的耐磨釉，在保持釉的现有性能的前提下，提高了耐磨性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产工艺简单、应用便捷、耐磨性能优良的建陶用陨石釉及其应用方法。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种建陶用陨石釉，其特征在于：所述陨石釉属于生料釉，其原料除了包括粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石或方解石、烧滑石、氧化锌外，还加入了纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块中三种以上的原料；
所述陨石釉配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 52～58%、Al2O3 14～17%、K2O1～3%、Na2O 1～3%、Li2O 0.5～1.5%、CaO 10～14%、MgO 1～4%、SrO 0.01～3%、BaO 0.01～5%、ZnO 3～8%、其它0.01～2%。
所述陨石釉配方的物料成分质量百分比组成为：粘土1～5%、钾长石20～30%、钠长石15～25%、石英1～10%、白云石0～5%、石灰石或方解石0～12%、滑石1～3%、氧化锌2～7%，纳米碳酸钙0～1%、纳米碳酸锶0～1%、纳米碳酸钡0～2%、锂辉石0～6%、透明微晶玻璃粉0～6%、板状刚玉粉4～8%、干粒微晶熔块0～12%。
所述陨石釉中干粒微晶熔块的用量低于12%。
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、锂辉石、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 55.95%、Al2O3 15.16%、K2O 2.18%、Na2O 1.41%、Li2O 0.87%、CaO 10.27%、MgO 3.69%、SrO 0.01%、BaO 2.40%、ZnO 7.38%、其它0.68%。
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 52.92%、Al2O3 16.92%、K2O 1.90%、Na2O 1.11%、Li2O 1.43%、CaO 11.98%、MgO2.79%、SrO 2.47%、BaO 4.52%、ZnO 3.46%、其它0.50%。
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 55.03%、Al2O3 15.01%、K2O 1.68%、Na2O 1.12%、Li2O 0.70%、CaO12.35%、MgO 2.86%、SrO 2.51%、BaO 4.60%、ZnO 3.52%、其它0.62%。
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 57.22%、Al2O3 14.33%、K2O 1.77%、Na2O 2.11%、Li2O 0.67%、CaO 13.42%、MgO 2.33%、SrO 0.10%、BaO 0.11%、ZnO 6.82%、其它1.12%。
上述透明微晶玻璃，粒度为100~120目的粉料，属于锂-铝-硅系统微晶玻璃，其中含有90%以上的透明微晶体；所述板状刚玉粉，粒度为100～200目的粉料；所述陨石釉配方中碱金属氧化物含量总量为2.5～7.5%，碱土金属氧化物含量总量为11～26%。
上述建陶用陨石釉的应用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2～2.5︰0.38～0.42称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间7~9小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.4～0.6%，得到陨石釉的比重为1.88～1.93 g/cm3，流速为35~45秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.40～0.45毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1200～1230℃，烧成周期为50～75分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
所述步骤四制得的耐磨建陶砖产品的透明度、光泽度、防污性能、耐酸碱性能和耐磨度均达到国家标准要求。
所述步骤四制得的耐磨建陶砖产品采用中国国家标准GB/T3810.1-2006“陶瓷砖试验方法 第7部分：有釉砖表面耐磨性的测定”进行耐磨度的测定，耐磨度达到标准规定的4级（转数为2100转）。
所述纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡具有比微米级粉体更高的表面能，可以在更低的温度下分解或熔融，既起到更强的助熔作用，促进玻璃网络的形成，又有利于减少釉中气泡残留量，提高釉的耐磨度。
所述锂辉石在釉中有很强的助熔能力，降低釉的高温熔体粘度，有利于气泡的排除。同时。与常用的钾、钠离子相比，锂离子是半径最小的金属离子，可以拉近玻璃网络中硅氧四面体单元之间的距离，从而可以加强玻璃网络。这两方面都可以提高釉的耐磨度。
所述透明微晶玻璃，粒度为100～120目的粉料，属于锂-铝-硅系统微晶玻璃，其中含有90%以上的透明微晶体，这些透明微晶体既不会影响釉的透明度，又能提高釉的耐磨度。因为大部分硅酸盐晶体的硬度都比同类系统的硅酸盐玻璃高。
所述板状刚玉粉，粒度为200～250目的粉料。由于板状刚玉具有很高的硬度和耐磨度，所以是提高釉料耐磨度的主要原料。
所述陨石釉的化学成分，其中碱金属氧化物含量总量为2.5%~7.5%，碱土金属氧化物含量总量为11%~26%。根据玻璃网络理论，碱土金属离子比碱金属离子能使玻璃网络结合更强，碱土金属离子含量越高，越有利于提高釉的硬度和耐磨度。
所述陶瓷砖坯体的化学成分质量百分比组成为：SiO2 67.5～68.5%、Al2O3 18.5～19.2%、K2O 3.2～3.5%、Na2O 1.9～2.3%、CaO 0.3～0.4%、MgO 0.85～1.2%、Fe2O3 1.0～1.5%,、TiO2 0.3～0.5%、灼减4.2～4.7%；坯体白度为27～42度。
所述底釉的化学成分质量百分比组成为：SiO2 51.33～55.21%、Al2O3 25.51～28.03%、K2O 2.31～3.01%、Na2O 1.83～2.84%、CaO 0.81～1.2%、MgO 0.71～1.3%、Fe2O30.81～1.0%、TiO2 <0.1%，灼减3.0～4.2%，外加硅酸钙5.05～10.33%，白度67～75度，细度为325目筛筛余小于0.6～0.8%，调整釉浆的比重为1.84～1.90g/cm3，流速为32～45秒，采用刮釉、吹釉、淋釉等施釉方法将该底釉施于陶瓷砖坯体上，控制釉层厚度为0.30～0.40毫米。
本发明的创新之处在于采用纳米原料、锂辉石、透明微晶玻璃、板状刚玉粉为原料不仅加强了釉料的玻璃网络，提高了釉面的耐磨度，制得的耐磨建陶砖产品的半透明、光泽度、防污性能、耐酸碱性能和耐磨度均达到国家标准要求，因此具有良好的应用前景。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种建陶用陨石釉及其应用方法的具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如下：
实施例1：
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、锂辉石、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 55.95%、Al2O3 15.16%、K2O 2.18%、Na2O 1.41%、Li2O 0.87%、CaO 10.27%、MgO 3.69%、SrO 0.01%、BaO 2.40%、ZnO 7.38%、其它0.68%。
按如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2︰0.38称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间8小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.6%，得到陨石釉浆的比重为1.90 g/cm3，流速为36秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.40毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1230℃，烧成周期为50分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
制得的耐磨建陶砖产品的透明度、光泽度、防污性能、耐酸碱性能达到国家标准要求。
制得的耐磨建陶砖产品采用中国国家标准GB/T3810.1-2006“陶瓷砖试验方法 第7部分：有釉砖表面耐磨性的测定”进行耐磨度的测定，耐磨度达到标准规定的4级（转数为2100转）。
实施例2：
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 52.92%、Al2O3 16.92%、K2O 1.90%、Na2O 1.11%、Li2O 1.43%、CaO 11.98%、MgO2.79%、SrO 2.47%、BaO 4.52%、ZnO 3.46%、其它0.50%。
按如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2.2︰0.40称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间7小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.6%，得到陨石釉浆的比重为1.91 g/cm3，流速为38秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.42毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1200℃，烧成周期为60分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
制得的耐磨建陶砖产品的透明度、光泽度、防污性能、耐酸碱性能达到国家标准要求。
制得的耐磨建陶砖产品采用中国国家标准GB/T3810.1-2006“陶瓷砖试验方法 第7部分：有釉砖表面耐磨性的测定”进行耐磨度的测定，耐磨度达到标准规定的4级（转数为2100转）。
实施例3：
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 55.03%、Al2O3 15.01%、K2O 1.68%、Na2O 1.12%、Li2O 0.70%、CaO12.35%、MgO 2.86%、SrO 2.51%、BaO 4.60%、ZnO 3.52%、其它0.62%。
按如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2.3︰0.41称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间8小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.5%，得到陨石釉浆的比重为1.92 g/cm3，流速为40秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.43毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1220℃，烧成周期为70分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
制得的耐磨建陶砖产品的透明度、光泽度、防污性能、耐酸碱性能达到国家标准要求。
制得的耐磨建陶砖产品采用中国国家标准GB/T3810.1-2006“陶瓷砖试验方法 第7部分：有釉砖表面耐磨性的测定”进行耐磨度的测定，耐磨度达到标准规定的4级（转数为2100转）。
实施例4：
所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO2 57.22%、Al2O3 14.33%、K2O 1.77%、Na2O 2.11%、Li2O 0.67%、CaO 13.42%、MgO 2.33%、SrO 0.10%、BaO 0.11%、ZnO 6.82%、其它1.12%。
按如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2.5︰0.42称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间9小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.4%，得到陨石釉浆的比重为1.93 g/cm3，流速为45秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.44毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1210℃，烧成周期为75分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
制得的耐磨建陶砖产品的透明度、光泽度、防污性能、耐酸碱性能达到国家标准要求。
制得的耐磨建陶砖产品采用中国国家标准GB/T3810.1-2006“陶瓷砖试验方法 第7部分：有釉砖表面耐磨性的测定”进行耐磨度的测定，耐磨度达到标准规定的4级（转数为2100转）。
上述稀释剂、粘结剂和球磨子为建筑陶瓷生产中常用原料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种建陶用陨石釉，其特征在于：所述陨石釉属于生料釉，其原料包括粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石或方解石、烧滑石、氧化锌原料外，还加入了纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块中三种以上的原料；
所述陨石釉配方的化学成分质量百分比组成为：SiO252~58%、Al2O314～17%、K2O 1～3%、Na2O 1～3%、Li2O 0.5～1.5%、CaO 10～14%、MgO 1～4%、SrO 0.01～3%、BaO 0.01～5%、ZnO3～8%、其它0.01～2%；
所述陨石釉中干粒微晶熔块的用量低于12%；
所述透明微晶玻璃，粒度为100~120目的粉料，属于锂-铝-硅系统微晶玻璃，其中含有90%以上的透明微晶体；所述板状刚玉粉，粒度为100～200目的粉料；所述陨石釉配方中碱金属氧化物含量总量为2.5～7.5%，碱土金属氧化物含量总量为11～26%。
2.根据权利要求1所述的陨石釉，其特征在于：所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、石灰石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸钡、锂辉石、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO255.95%、Al2O315.16%、K2O 2.18%、Na2O 1.41%、Li2O 0.87%、CaO 10.27%、MgO 3.69%、SrO 0.01%、BaO 2.40%、ZnO 7.38%、其它0.68%。
3.根据权利要求1所述的陨石釉，其特征在于：所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO252.92%、Al2O316.92%、K2O 1.90%、Na2O1.11%、Li2O 1.43%、CaO 11.98%、MgO 2.79%、SrO 2.47%、BaO 4.52%、ZnO 3.46%、其它0.50%。
4.根据权利要求1所述的陨石釉，其特征在于：所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、白云石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、纳米碳酸锶、纳米碳酸钡、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO255.03%、Al2O315.01%、K2O 1.68%、Na2O 1.12%、Li2O 0.70%、CaO 12.35%、MgO 2.86%、SrO 2.51%、BaO 4.60%、ZnO3.52%、其它0.62%。
5.根据权利要求1所述的陨石釉，其特征在于：所述陨石釉以粘土、钾长石、钠长石、石英、方解石、烧滑石、氧化锌、纳米碳酸钙、锂辉石、透明微晶玻璃粉、板状刚玉粉、干粒微晶熔块为原料，其配方的化学成分质量百分比组成为：SiO257.22%、Al2O314.33%、K2O 1.77%、Na2O 2.11%、Li2O 0.67%、CaO 13.42%、MgO 2.33%、SrO 0.10%、BaO 0.11%、ZnO 6.82%、其它1.12%。
6.根据权利要求1-5任一所述建陶用陨石釉的应用方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：按料球水之比=1︰2～2.5︰0.38～0.42称量各种釉用陶瓷原料和球磨子及水，并加入稀释剂、粘结剂后在球磨机中球磨，球磨时间7~9小时，出磨后釉浆过325目筛，筛余小于0.4～0.6%，得到陨石釉浆的比重为1.88～1.93 g/cm3，流速为35~45秒；
步骤二：采用刮釉、吹釉、淋釉的方法将步骤一制得的陨石釉浆施于施了底釉并做好图案的陶瓷砖坯体上，釉层厚度为0.40～0.45毫米；
步骤三：将施好釉的坯体干燥后送入建陶辊道窑烧成，烧成温度为1200～1230℃，烧成周期为50～75分钟；
步骤四：将烧成后的产品经过建陶生产线抛光机抛光、磨边机磨边、打蜡机超洁亮，得到耐磨建陶砖产品。
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