CN108484218B - 具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法及其制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法及其制品，该制备方法包括以下步骤：步骤1：取一陶瓷生坯和至少一块玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，将玻璃块按预设图案排列放置于待装饰区；步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却，玻璃块在排胶和烧结的过程中熔融成液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面，冷却后，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。陶瓷生坯具有孔隙，在排胶过程中玻璃块软化熔融为液态玻璃，部分液态玻璃渗入陶瓷生坯的孔隙，至烧结温度玻璃块进一步熔融，冷却后，玻璃形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面；玻璃具有一定的透亮性，使玻璃形成的图案具有较强的立体感。

Description

具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法及其制品

技术领域

本发明涉及陶瓷制品技术领域，特别是涉及具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法及其制品。

背景技术

随着陶瓷技术的发展，陶瓷制品应用于越来越多的领域，尤其氧化锆陶瓷，因其硬度、韧性、抗弯性及耐磨性佳，应用于电子产品、首饰、餐具、医疗等多个技术领域。为了外形美观，陶瓷制品的表面会加上图案，以起到装饰作用。但传统的氧化锆陶瓷的着色和图案装饰大部分通过激光雕刻、贴花、手绘等方式完成，装饰不够多样化。

发明内容

基于此，本发明提供一种具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其可在陶瓷上生成具有立体感的装饰图案，附着牢固，增加了陶瓷制品的装饰方法的特点。

本发明还提供一种采用上述制备方法制成的具有玻璃装饰的陶瓷制品，装饰新颖，图案立体美观。

一种具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一陶瓷生坯和至少一块玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，将玻璃块按预设图案排列放置于待装饰区；

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却，玻璃块在排胶和烧结的过程中熔融成液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面，冷却后，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，陶瓷生坯具有孔隙，在排胶过程中玻璃块软化，至烧结温度，玻璃块熔融为液态玻璃，部分液态玻璃渗入陶瓷生坯的孔隙，冷却后，玻璃形成预设图案，并牢固附着于陶瓷坯体的表面；玻璃具有一定的透亮性，使玻璃形成的图案具有较强的立体感，为陶瓷制品增加了装饰的方式。

在其中一个实施例中，玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，玻璃块通过支撑柱排列放置于待装饰区。

在其中一个实施例中，支撑柱相对于玻璃块的高度为0.2～5mm。

在其中一个实施例中，若干支撑柱自玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加。

在其中一个实施例中，支撑柱的底端面形成的倾斜面与所述玻璃块的底端面形成的角度θ为2°～5°。

在其中一个实施例中，玻璃块的厚度为0.1mm～10mm。

在其中一个实施例中，玻璃块选自透明玻璃、有色玻璃和具有图案的玻璃中一种或几种的混合。

在其中一个实施例中，陶瓷生坯采用干压成型、等静压成型、流延成型或注射成型的方法制成。

在其中一个实施例中，烧结温度为1350～1500℃。

一种具有玻璃装饰的陶瓷，采用上述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法制成，玻璃装饰的陶瓷包括陶瓷层及附着于陶瓷层的至少一侧的玻璃层。

附图说明

图1为本发明具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法的玻璃块与支撑柱的一较佳实施例的示意图；

图2为图1玻璃块与支撑柱的侧面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

本发明提供一种具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一陶瓷生坯和至少一块玻璃块10，陶瓷生坯设有待装饰区，将玻璃块10按预设图案排列放置于待装饰区。

陶瓷生坯采用干压成型、等静压成型、流延成型或注射成型的方法制成，且已经过冲切。一些成型方式的生坯需要进行溶剂排胶，如一些陶瓷生坯注射成型后需要先经过溶剂脱脂再进行热排胶，则此时选用的陶瓷生坯为成型后经过冲切和溶剂排胶的生坯。

一些实施例中，如图1所示，玻璃块10的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱20，玻璃块10通过支撑柱20排列放置于待装饰区。则玻璃块10与陶瓷生坯之间具有一定的空间，利于排胶时排出的有机物从该空间排出，避免玻璃块10过于平整而紧贴陶瓷生坯，难以排胶的问题。

当玻璃装饰的陶瓷制品较小时，如手机后盖、手表后盖等，支撑柱20相对于玻璃块10的高度较优地选为0.2～5mm。因烧结完毕后，支撑柱20会随着玻璃块10一起附着于坯体的待装饰区，若支撑柱20高于5mm时，支撑柱20所在位置将会比较突出坯体的外部，握感不够舒适，且玻璃块10所产生的图案有可能会被破坏；支撑柱20低于0.2mm时，玻璃块10与陶瓷生坯之间的空间较小，不利于有机物的排出。

当然，当玻璃装饰的陶瓷制品较大，装饰的图案较厚时，支撑柱20相对于玻璃块10的高度可以适当增加，因图案较厚不易被破坏。

如图2所示，一些实施例中，若干支撑柱20自玻璃块10的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱20的底端面形成的倾斜面与玻璃块10的底端面形成的角度θ为2°～5°。则玻璃块10通过支撑柱20排列放置于陶瓷生坯后，玻璃块10的底端面与陶瓷生坯之间的角度为2°～5°，排胶时，有机物的气体可以沿着玻璃块10的排出，且玻璃块10熔融时，可以逐渐熔融落至陶瓷生坯的表面，并将玻璃底下的气体压出。

一些实施例中，支撑柱20由玻璃材料制成，则支撑柱20可以与玻璃块10一起熔融，然后固化形成图案。支撑柱20还可以由其它材料制成，可以是在熔点为600～1400℃的材料，也可以是熔点大于1500℃的材料，支撑柱20不熔融，可以形成一些不需要熔融定型的图案。

当玻璃装饰的陶瓷制品较小时，如手机后盖等，玻璃块10的厚度较优地选为0.1mm～10mm，装饰效果较佳，若玻璃块10的厚度大于10mm，熔融后，液态玻璃的流动不好控制，可能会随机流动，致图案成型失败；若玻璃块10的厚度小于0.1mm时，玻璃块10很快便熔融覆盖于陶瓷生坯的表面，不利于排胶。

玻璃块10选自透明玻璃、有色玻璃和具有图案的玻璃中一种或几种的混合，可以根据图案的需要选择。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，低温排胶阶段排出大部分的粘结剂，至其中，中温排胶的温度为500～900℃，此温度与玻璃块10的熔程相近，玻璃块10在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，陶瓷生坯排胶后，出现孔隙，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1350～1500℃，玻璃块10进一步熔化，加深液态玻璃的渗入。烧结完毕后，冷却后，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。随炉冷却，避免了玻璃层骤冷变脆的问题。

采用上述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法制成的陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的至少一侧的玻璃层。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，陶瓷生坯具有孔隙，在排胶过程中玻璃块10软化，至烧结温度，玻璃块10熔融为液态玻璃，部分液态玻璃渗入陶瓷生坯的孔隙，冷却，玻璃形成预设图案，并牢固附着于陶瓷坯体的表面。玻璃的膨胀系数较小(大部分玻璃的膨胀系数小于陶瓷的膨胀系数)，所以液态玻璃固化后，不会胀裂坯体而引起不良的问题。玻璃具有一定的透亮性，使玻璃形成的图案具有较强的立体感，为陶瓷制品增加了一种装饰的方式。

实施例1

本实施例的具有玻璃装饰的陶瓷制品为手机外壳，该陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的一侧的玻璃层，玻璃层呈花朵状。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一采用注射成型方法制成的、已经溶剂排胶的陶瓷生坯和若干玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，将若干玻璃块按花朵状图案排列放置于待装饰区。

每块玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，支撑柱由玻璃材料制成，若干玻璃块分别通过支撑柱排列放置于待装饰区。

支撑柱相对于玻璃块的高度为0.2～5mm。

每块玻璃块的若干支撑柱自该玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱的底端面形成的倾斜面与玻璃块的底端面形成的角度θ为2°。则玻璃块的底端面与陶瓷生坯之间的角度为2°。

玻璃块的厚度较优地选为1mm。

玻璃块为有色玻璃。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，在氮气气氛下，气体流量为12升/分钟，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h，之后升温至500℃，并保持3h，获得排胶后的坯体，玻璃块及支撑柱在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1450℃，玻璃块进一步熔化。烧结完毕后，冷却，液态玻璃固化形成花朵状附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

步骤3：将陶瓷素坯抛光，获得具有玻璃装饰的陶瓷制品。

实施例2

本实施例的具有玻璃装饰的陶瓷制品为手机外壳，该陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的一侧的玻璃层，玻璃层呈云状。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一采用注射成型方法制成的、经溶剂排胶后的陶瓷生坯和一玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，玻璃块呈云状，将玻璃块放置于待装饰区。

玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，支撑柱由玻璃材料制成，玻璃块通过支撑柱排列放置于待装饰区。支撑柱相对于玻璃块的高度选为0.2～5mm。

玻璃块的若干支撑柱自玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱的底端面形成的倾斜面与玻璃块的底端面形成的角度θ为3°。则玻璃块的底端面与陶瓷生坯之间的角度为3°。

玻璃块的厚度较优地选为0.1mm。

玻璃块为白色玻璃。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，在氮气气氛下，气体流量为12升/分钟，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h，之后升温至550℃，并保持3h，玻璃块及支撑柱在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1350℃，玻璃块进一步熔化。烧结完毕后，冷却，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

步骤3：将陶瓷素坯抛光，获得具有玻璃装饰的陶瓷制品。

实施例3

本实施例的具有玻璃装饰的陶瓷制品为手机外壳，该陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的一侧的玻璃层，玻璃层为多个圆点。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一采用注射成型方法制成的、经溶剂排胶的陶瓷生坯和若干玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，若干玻璃块均为圆形，将若干玻璃块分散排列放置于待装饰区。

每块玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，支撑柱由玻璃材料制成，若干玻璃块分别通过支撑柱排列放置于待装饰区。

支撑柱相对于玻璃块的高度为0.2～5mm。

每块玻璃块的若干支撑柱自该玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱的底端面形成的倾斜面与玻璃块的底端面形成的角度θ为4°。则玻璃块的底端面与陶瓷生坯之间的角度为4°。

玻璃块的厚度较优地选为2mm。

玻璃块为透明玻璃。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，在氮气气氛下，气体流量为12升/分钟，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h，之后升温至550℃，并保持3h，玻璃块及支撑柱在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1450℃，玻璃块进一步熔化。烧结完毕后，冷却，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

步骤3：将陶瓷素坯抛光，获得具有玻璃装饰的陶瓷制品。

实施例4

本实施例的具有玻璃装饰的陶瓷制品为手机外壳，该陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的一侧的玻璃层，玻璃层呈花朵状。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一采用注射成型方法制成的、经溶剂排胶的陶瓷生坯和若干玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，将若干玻璃块按花朵状图案排列放置于待装饰区。

每块玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，支撑柱由玻璃材料制成，若干玻璃块分别通过支撑柱排列放置于待装饰区。

支撑柱相对于玻璃块的高度较优地选为0.2～4mm。

每块玻璃块的若干支撑柱自该玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱的底端面形成的倾斜面与玻璃块的底端面形成的角度θ为3.5°。则玻璃块的底端面与陶瓷生坯之间的角度为3.5°。

玻璃块的厚度较优地选为5mm。

玻璃块为有色玻璃。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，在氮气气氛下，气体流量为12升/分钟，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h，之后升温至550℃，并保持3h，玻璃块及支撑柱在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1350℃，玻璃块进一步熔化。烧结完毕后，冷却，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成花朵状的玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

步骤3：将陶瓷素坯抛光，获得具有玻璃装饰的陶瓷制品。

实施例5

本实施例的具有玻璃装饰的陶瓷制品为手机外壳，该陶瓷制品包括陶瓷层及附着于陶瓷层的一侧的玻璃层，玻璃层呈杯子状。

上述具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：取一采用注射成型方法制成的、经溶剂排胶的陶瓷生坯和一玻璃块，陶瓷生坯设有待装饰区，玻璃块呈杯子状，将玻璃块放置于待装饰区。

玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，若干玻璃块分别通过支撑柱排列放置于待装饰区。支撑柱由玻璃材料制成。

支撑柱相对于玻璃块的高度较优地选为0.2～5mm。

玻璃块的若干支撑柱自玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加，支撑柱的底端面形成的倾斜面与玻璃块的底端面形成的角度θ为4°。则玻璃块的底端面与陶瓷生坯之间的角度为4°。

玻璃块的厚度为6mm。

玻璃块为有色玻璃。

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却。

排胶包括低温排胶和中温排胶，在氮气气氛下，气体流量为12升/分钟，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h，之后升温至550℃，并保持3h，玻璃块及支撑柱在中温排胶阶段逐渐软化熔融成液态玻璃，少部分液态玻璃渗入陶瓷生坯中的孔隙，未渗入陶瓷生坯的液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面。陶瓷坯体排胶后进入连续烧结炉，进行高温烧结，烧结温度为1350℃，玻璃块进一步熔化。烧结完毕后，冷却，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

步骤3：将陶瓷素坯抛光，获得具有玻璃装饰的陶瓷制品。

取实施例1至5的具有玻璃装饰的陶瓷制品观察外观，外观完好，没有裂纹或翘边的问题，玻璃层的附着牢固。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：取一陶瓷生坯和至少一块玻璃块，所述陶瓷生坯设有待装饰区，所述玻璃块的靠近陶瓷生坯的一侧面设有若干支撑柱，将所述玻璃块通过所述支撑柱按预设图案排列放置于所述待装饰区；其中，所述玻璃块的厚度为0.1mm～10mm，所述支撑柱相对于玻璃块的高度为0.2～5mm，所述支撑柱的底端面形成的倾斜面与所述玻璃块的底端面形成的角度θ为2°～5°；

步骤2：然后经过排胶、烧结，并随炉冷却，所述玻璃块在排胶和烧结的过程中熔融成液态玻璃附着于陶瓷坯体的待装饰区的表面，冷却后，液态玻璃固化形成预设图案附着于陶瓷坯体的表面，形成玻璃层，获得具有玻璃装饰的陶瓷素坯。

2.根据权利要求1所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，若干所述支撑柱自所述玻璃块的一侧沿向相对的另一侧的高度逐渐增加。

3.根据权利要求1所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述玻璃块选自透明玻璃、有色玻璃和具有图案的玻璃中一种或几种的混合。

4.根据权利要求1所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述陶瓷生坯采用干压成型、等静压成型、流延成型或注射成型的方法制成。

5.根据权利要求1所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述排胶在氮气气氛下进行，气体流量为12L/min。

6.根据权利要求5所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述排胶第一阶段为低温排胶，以2℃/min的升温速度升温至350℃，并保持2.5h。

7.根据权利要求5所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述排胶第二阶段为中温排胶，以2℃/min的升温速度升温至500℃，并保持3h。

8.根据权利要求1所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为1350～1500℃。

9.一种具有玻璃装饰的陶瓷，其特征在于，采用权利要求1至8任一项所述的具有玻璃装饰的陶瓷的制备方法制成，所述玻璃装饰的陶瓷包括陶瓷层及附着于所述陶瓷层的至少一侧的玻璃层。

10.根据权利要求9所述的具有玻璃装饰的陶瓷，其特征在于，所述陶瓷制品为手机外壳。

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