CN109851219A - 一种棕釉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电瓷棕釉色剂技术领域,具体公开了一种棕釉,包括以下质量份数的原料:钾长石18‑26份、钠长石6‑14份、内蒙土2‑8份、陕西高岭土10‑18份、锻滑石7‑12份、石灰石0‑3份、石英粉25‑33份、氧化铁红1‑1.6份、氧化铬0.4‑1.2份和氧化锰7‑12份。本发明还公开了一种棕釉的制备方法,包括以下步骤:(1)准备原料;(2)球磨;(3)除铁处理;(4)陈腐。使用本技术方案的棕釉,产品的合格率提高,具有良好的综合性能,且有效的降低了生产成本,能够很好的满足市场需求。
Description
技术领域
本发明属于电瓷棕釉色剂技术领域,尤其涉及一种棕釉及其制备方法。
背景技术
电瓷指以铝矾土、高岭土、长石等天然矿物为主要原料经高温烧制而成的一 类应用于电力工业系统的瓷绝缘子,包括各种线路绝缘子和电站电器用绝缘子, 以及其它带电体隔离或支持用的绝缘部件。
电瓷表面通常要涂覆电瓷釉,电瓷釉是指施在电瓷制品坯体表面的釉料,涂覆釉料可提 高电瓷的电气性能、机械强度、化学稳定性,并使瓷体表面光滑美观且便于清洗。随着电力 事业的高速发展,电压等级的不断提高,电压等级在110KV-1000KV分布十分广泛,对应使 用的高压和超高压电瓷的种类也就各式各样,但各种绝缘子通常由不同种类电瓷坯体制成 (高等级坯体、低等级坯体),不同电瓷产品的结构组成均不相同,尤其是其化学成分上差 异很大,这对涂覆在电瓷表面的釉料的匹配性能也就要求越来越高。
棕釉是涂覆在电瓷表面的一种釉料,棕釉质量的优劣归结于棕釉能否与电瓷坯体匹配, 优良的棕釉能与坯体很好地结合,成瓷后,能大幅度提高电瓷的机械强度、电气强度、热稳 定性等等。现有的棕釉配方包括钾长石23-28份、钠长石8-12份、东胜土5-8份、云南高 岭土12-18份、锻滑石1-4份、石灰石6-10份、石英粉27-33份、氧化铁红0.4-0.8、氧化铬0.5-1份和氧化锰3-6份,包括以下质量百分比的化学成分:SiO2 62-64%、AI2O3 12.5-13.5%、 Fe2O3 1.4-1.8%、CaO 4.6-4.9%、MgO 0.85-0.95%、K2O 2.85-2.98%、Na2O1.28-1.35%、Cr2O3 0.75-0.85%、MnO2 4.40-4.72%、其他成分7-8.5%。
采用上述配方生产得到的棕釉适应性普遍较低,一般仅能与低等级的坯体较好的匹配, 与高等级的坯体匹配性有待进一步提高,用在高等级坯体(42吨高等级坯体及以上)上,外 观质量虽然很好,但内在质量一直较低。现有的棕釉用在低等级的坯体上,击穿率能够控制 在3%以内,符合要求,但用在高等级坯体(42吨高等级坯体及以上)上,产品的击穿率高 达16%,达不到公司的规定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种棕釉及其制备方法,提高棕釉与不同等级坯体的匹配性。
为了达到上述目的,本发明的基础方案为:一种棕釉,包括以下质量份数的原料:钾长 石18-26份、钠长石6-14份、内蒙土2-8份、陕西高岭土10-18份、锻滑石7-12份、石灰石0-3份、石英粉25-33份、氧化铁红1-1.6份、氧化铬0.4-1.2份和氧化锰7-12份。
本基础方案的有益效果在于:
1、选用内蒙土并以陕西高岭土代替云南高岭土,能有效提高棕釉的结合力、改善釉的 悬浮性能,提高上釉强度。加入陕西高岭土、内蒙土同时也有利于提高釉自身强度,经过一 系列的分析和研究,申请人发现提高釉产品的机械强度能够有效降低棕釉产品击穿率,因此 选用内蒙土、用陕西高岭土代替云南高岭土还能降低棕釉产品的击穿率。而且云南高岭土价 格是2000元/吨,陕西高岭土的价格仅为800元/吨,陕西高岭土性价比远远高于云南高岭 土。
2、本棕釉配方中,明显增加锻滑石的用量,降低石灰石的用量,调节配方中CaO、MgO 的含量,最终使得棕釉能与坯体很好的结合,成瓷后,釉与坯体之间能产生优良的中间层, 能大幅度提高瓷的机械强度、电气强度、力学性能和热稳定性。
3、煅滑石中的MgO在棕釉中起到增白作用,令棕釉的颜色变浅;石灰石中的CaO在釉 中能改善并加深棕釉的呈色,提高锻滑石的用量且降低石灰石的用量是双重削弱棕釉呈色的 举措,会导致棕釉的外观颜色由棕红色“变异”为棕黄色,这种外观颜色是不符合公司规定 的,也不会被客户接受。为了解决棕釉外观问题,申请人长时间的研究氧化铁红、氧化铬、 氧化锰三者在配方中的用量以及三者之间的比例对棕釉颜色有重要影响,在本方案中,不改 变氧化铬的用量,仅将氧化铁红的用量提高约0.4个百分点,将氧化锰的用量提高约2个百 分点,改变配方中Fe2O3、MnO2的含量,使棕釉“恢复”棕红色,确保棕釉的外观性能达到了 配方设计的目的。
4、现有的棕釉能够用在低等级的坯体上,击穿率可控制在3%以内,但用在高等级的坯 体上时并不匹配,击穿率在16%以上。经申请人分析,发现原因在于现有的棕釉用在高等级 的坯体上时,棕釉与高等级坯体搭配成瓷后不能产生良好的中间层,电瓷产品的机械强度、 电气强度等都得不到提升、改善。而本方案的棕釉产品用在不同等级坯体上时均能产生优良 的中间层,大幅度提高电瓷的机械强度、电气强度、热稳定性,产品击穿率均能控制在3% 以内,产品机电破坏强度(MPa)的标准偏差与平均值之比在5%以内,说明本方案的棕釉具有 良好稳定性。
进一步,包括以下质量份数的原料:钾长石22份、钠长石10份、内蒙土5份、陕西高岭土14份、锻滑石8份、石灰石2份、石英粉29份、氧化铁红1.2份、氧化铬0.8份和氧 化锰8份。经过申请人的长期试验,发现棕釉的原料确定为上述份数时,生产得到的棕釉具 有相对较好的综合性能。
进一步,所述钾长石选用宏发钾长石,所述钠长石选用三强钠长石,所述氧化锰选用重 庆氧化锰。经实际试验发现,选用上述原料生产棕釉,最终取得的效果相对较好。
本发明还提供一种棕釉,包括以下质量百分比的化学成分:SiO2 64.5-67%、AI2O311.8-12.5%、Fe2O3 2-2.4%、CaO 1-1.35%、MgO 2.75-2.95%、K2O 2.6-2.9%、Na2O 1.2-1.3%、 Cr2O3 0.73-0.88%、MnO2 5.9-6.2%、其他成分4.2-5.8%。
本棕釉配方与现有配方相比,MgO的含量提高约1.95个百分点(现有配方中,MgO的占 比约为0.90%,而在本方案中,MgO的占比提升至2.85%左右)、CaO的含量降低约3.5个百 分点(现有配方中,CaO的占比约为4.7%,而在本方案中,CaO的占比降至1.2%左右)。经过申请人研究发现,通过调节MgO、CaO的含量,可以显著地提高棕釉的弹性,促进坯釉中 间层的生成,利于坯釉牢固结合,提高釉的机械强度和热稳定性,降低釉的热膨胀系数,使 釉处于良好的压应力状态,为“正”釉。本方案的棕釉比现有棕釉的热膨胀系数低0.4×10-6/K,使本方案的棕釉与瓷坯的热膨胀系数差处于0.6-1.5×10-6/K的较佳位置,从而有效提高了瓷体的力学性能。
通过研究Fe2O3、MnO2、Cr2O3等成分对棕釉颜色的影响以及分析Fe2O3、MnO2、Cr2O3、MgO、 CaO等成分的相互影响,在本方案中,将Fe2O3的含量提高约0.6个百分点(现有配方中,Fe2O3的占比约为1.60%,而在本方案中,Fe2O3的占比提升至2.2%左右),将MnO2的含量提高约 1.4个百分点(现有配方中,MnO2的占比约为4.60%,而在本方案中,MnO2的占比提升至6% 左右),避免由于MgO用量增多、CaO用量减小导致的棕釉颜色变异,确保棕釉呈现符合要 求的棕红色。
将棕釉的各化学成分控制在上述范围内,棕釉的各项性能指标均符合要求,机械强度高, 且与不同等级的坯体均能很好的匹配,将该棕釉用在不同等级的坯体上,均能使击穿率稳定 在3%以内。
进一步,包括以下质量百分比的化学成分:SiO2 65-67%、AI2O3 12-12.5%、Fe2O32.15-2.3%、 CaO 1.2-1.3%、MgO 2.78-2.9%、K2O 2.7-2.8%、Na2O 1.22-1.28%、Cr2O30.76-0.83%、MnO2 6-6.2%、 其他成分4.2-5.8%。经过申请人的长期试验,发现棕釉的化学成分确定为上述质量百分比时, 生产得到的棕釉具有相对较好的综合性能。
本发明还提供一种棕釉的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:钾长石18-26份、钠长石6-14份、内蒙土2-8份、 陕西高岭土10-18份、锻滑石7-12份、石灰石0-3份、石英粉25-33份、氧化铁红1-1.6 份、氧化铬0.4-1.2份和氧化锰7-12份;
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨18-24h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.4-2.6:0.7-0.9;
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理;
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h,备用。
进一步,球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8。对原料球磨时,原料:球料:水=1:2.5:0.8设置在这个范围,球磨的效果最好、效率最高。
进一步,步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.28-0.34%的羧甲基纤维素钠。球磨过 程中加入定量的羧甲基纤维素钠能够起到解凝和分散作用,使球磨的效果更好。
进一步,步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤维素钠。经过申请人研 究发现,球磨过程中加入0.3%的羧甲基纤维素钠,球磨效果好,最后制得的釉料综合性能佳。
进一步,步骤(2)球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
从材料性能方面而言:釉料越粗,釉的高温流动性越低,越不利于釉和坯之间形成良 好的中间层;釉料越细,釉的熔融温度越低,使坯釉反应过急,始熔温度过低,太早封闭釉 面,易出现釉面针孔或干釉缺陷。从生产工艺角度来看:釉料越粗,釉浆的悬浮性能、流动 性能、釉在坯上的粘附能力越差,烧后釉面外观质量越差;釉料过细,易产生釉珠,生釉层 易开裂,烧后容易发生堆釉、釉层卷缩或脱落。但申请人采用折中的方法控制釉料的细度, 取釉料细度的中间值(釉料粒径不会过粗也不会过细),生产得到的棕釉综合性能也并不佳。 在申请人的长期研究下发现,将釉料粒径控制上述范围时,棕釉釉料与各等级的坯体能够很 好的匹配,坯、釉之间结合能力强,容易形成良好的中间层,最终提高瓷体性能。
具体实施方式
下面对配方中选用的原料进行了说明,并通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说 明:
1.宏发钾长石:产于湖南临湘宏发矿产品经营部
(1)外观质量
烧前:呈黄色/浅黄色粉状料。
烧后:呈白色熔块状,圆润光滑,断面较光,均匀分布有少量黑点。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
66.2 | 16.0 | 0.2 | / | 0.7 | 0.5 | 11.5 | 3.0 | 0.1 |
(3)细度
≤0.063mm的颗粒约70%左右。
(4)机械铁含量
机械铁含量在0.01%左右。
2.宜春石英粉:产于江西宜春银峰矿业有限公司
(1)外观质量
烧前:呈灰白色/灰黄色粉末。
烧后:呈白色/黄白色粉末,含有少量黑色杂质。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
98.90 | / | 0.10 | / | / | / | 0.15 | / | / |
(3)细度
宜春石英粉是一种天然的超细粉状料,其≥0.063mm的颗粒仅3%左右。
(4)机械铁含量
宜春石英粉是一种细度不用加工的原料,故其机械铁含量很低,在0.001%左右。
3.陕西高岭土:产于陕西天瑞陶瓷原料加工厂
(1)外观质量
烧前:灰黑色粉状。
烧后:白色粉状,未烧结。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
46.14 | 40.93 | 0.61 | / | / | / | 0.48 | 0.35 | 11.44 |
(3)细度
陕西高岭土是一种经加工的粉状料,其≥0.063mm的颗粒占12%左右。
(4)结合力
陕西高岭土是中等偏下的可塑性粘土,其结合力平均在0.5MPa左右,对提高棕釉浆悬 浮性能起非常大的作用。
(5)机械铁含量
机械铁含量很低,在0.001%左右
4.内蒙土:产于内蒙古鄂尔多斯旗东胜区
(1)外观质量
烧前:呈灰色/灰黑色块状,质软,细腻,有滑感。
烧后:呈灰/灰白色块状,表面及断面无黑点,未能烧结。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
60.55 | 24.66 | 1.48 | 0.5 | 0.72 | 0.45 | 1.12 | 0.20 | 10.13 |
(3)水化率
高水化率,其平均水化率为95%。
(4)结合力
内蒙土是高可塑性粘土,其结合力平均在5.0MPa左右。 5.石灰石:产于重庆北碚干洞子
(1)外观质量
烧前:灰色粉末。
烧后:呈灰色粉末,未烧结。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
0 | 0 | 0.4 | / | 52.0 | 0.9 | / | / | 41.0 |
(3)细度
石灰石是一种加工粉状料,其≥0.063mm的颗粒23%左右。
(4)机械铁含量
石灰石机械铁含量很低,在0.001%左右。
6.煅滑石:产于广西
(1)外观质量
烧前:呈白色块状。
烧后:呈白色块状。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
65.0 | 0.4 | 0.1 | / | 0.9 | 33.0 | / | / | 0.01 |
7.氧化铁红:产于巴渝化工厂
(1)外观质量
烧前:呈玫瑰红色粉末。
烧后:呈黑色熔块。
(2)纯度
Fe2O3≥95%。
8.氧化铬:产于巴渝化工厂
(1)外观质量
烧前:呈深绿色粉末。
烧后:呈深绿色粉末,颜色较烧前略深。
(2)纯度
Cr2O3≥98%。
9.重庆氧化锰:产于巴渝化工厂
(1)外观质量
烧前:呈黑色颗粒。
烧后:呈黑色熔块。
(2)化学成分
MnO2=75.83%,Fe2O3=24.17%。
10.三强钠长石:产于湖南省临湘市三强加工厂
(1)外观质量
烧前:呈灰白色粉状料。
烧后:呈灰白色熔块状,熔融程度比钾长石高,均匀分布有少量黑点。
(2)化学分析
SiO<sub>2</sub> | AI<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | TiO<sub>2</sub> | CaO | MgO | K<sub>2</sub>O | Na<sub>2</sub>O | 烧失量 |
% | % | % | % | % | % | % | % | % |
71.26 | 14.64 | 0.2 | / | 0.5 | 0.7 | 2.0 | 10.5 | 0.1 |
(3)细度
是一种加工料,其≤0.063mm的颗粒约70%左右。
(4)机械铁含量
机械铁含量在0.015%左右。
实施例1
本实施例公开了一种棕釉,包括以下质量份数的原料:宏发钾长石22份、三强钠长石 10份、内蒙土5份、陕西高岭土14份、锻滑石8份、石灰石2份、石英粉29份、氧化铁红 1.2份、氧化铬0.8份和重庆氧化锰8份。本实施例中的棕釉包括以下化学成分:
本实施例还提供一种棕釉的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:宏发钾长石22份、三强钠长石10份、内蒙土5份、 陕西高岭土14份、锻滑石8份、石灰石2份、石英粉29份、氧化铁红1.2份、氧化铬0.8 份和重庆氧化锰8份。
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤 维素钠,球磨20h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8;球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料 重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占 比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、 粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理。
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h,备用。
实施例2
本实施例公开了一种棕釉,包括以下质量份数的原料:宏发钾长石20份、三强钠长石9 份、内蒙土4份、陕西高岭土12份、锻滑石7份、石灰石2份、石英粉26份、氧化铁红1 份、氧化铬0.6份和重庆氧化锰7份。本实施例中的棕釉包括以下化学成分:
本实施例还提供一种棕釉的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:宏发钾长石20份、三强钠长石9份、内蒙土4份、 陕西高岭土12份、锻滑石7份、石灰石2份、石英粉26份、氧化铁红1份、氧化铬0.6份 和重庆氧化锰6份。
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤 维素钠,球磨20h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8;球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料 重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占 比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、 粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理。
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐5h,备用。
实施例3
本实施例公开了一种棕釉,包括以下质量份数的原料:宏发钾长石25份、三强钠长石 12份、内蒙土6份、陕西高岭土17份、锻滑石9份、石灰石2.5份、石英粉32份、氧化铁 红1.5份、氧化铬1份和重庆氧化锰10份。本实施例中的棕釉包括以下化学成分:
本实施例还提供一种棕釉的制备方法,包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:宏发钾长石25份、三强钠长石12份、内蒙土6份、 陕西高岭土17份、锻滑石9份、石灰石2.5份、石英粉32份、氧化铁红1.5份、氧化铬1 份和重庆氧化锰10份。
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤 维素钠,球磨20h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8;球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料 重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占 比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、 粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理。
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐5h,备用。
对比例1
本对比例公开了一种棕釉(现有技术中的棕釉配方),包括以下质量份数的原料:钾长 石24份、钠长石9.4份、东胜土6份、云南高岭土14份、锻滑石2份、石灰石8份、石英 粉29份、氧化铁红0.7、氧化铬0.8份和氧化锰6份。
采用实施例1的步骤加工棕釉,包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:钾长石24份、钠长石9.4份、东胜土6份、云南高 岭土14份、锻滑石2份、石灰石8份、石英粉29份、氧化铁红0.7、氧化铬0.8份和氧化 锰6份;
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤 维素钠,球磨20h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8;球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料 重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占 比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、 粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理。
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐5h,备用。
对上述制得的棕釉进行检测分析其化学成分:
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于:制备棕釉的过程中,步骤(2)球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:20-47μm的占比60%,20μm以下的占比40%。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于:制备棕釉的过程中,步骤(2)球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:1-10μm的占比60%,小于1μm的以及10-47μm的占比40%。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于:制备棕釉的过程中,步骤(2)球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:小于1μm的占比60%,1-47μm的占比40%。
对实施例1-3、对比例1-4的棕釉进行测试,得到的数据如表1-4所示:
表1:棕釉釉浆性能
表2:棕釉高温流动性
表3.1:瓷质弯曲强度(棕釉上低等级坯体)
(说明:瓷弯曲强度是指没有上棕釉之前低等级坯体的强度,上釉强度是指涂覆棕釉后的低 等级坯体的强度,瓷质弯曲强度提升度是指低等级坯体上釉后强度的提高率。)
表3.2:瓷质弯曲强度(棕釉上高等级坯体)
(说明:瓷弯曲强度是指没有上棕釉之前高等级坯体的强度,上釉强度是指涂覆棕釉后的高 等级坯体的强度,瓷质弯曲强度提升度是指高等级坯体上釉后强度的提高率。)
表4:外观质量
对实施例1-3、对比例1-4的棕釉进行中试(测试上棕釉电瓷的性能),得到的数据如 表5所示:
表5:产品击穿率(%)
(说明:产品合格的要求:击穿率≤3.0%)
结论:
1、棕釉的技术指标要求如下,釉浆性能:流动性0.29±0.05,相对粘度3.4±0.5;釉 高温流动度:52±4(mm);外观质量:釉色细腻光亮,呈棕红色;瓷质弯曲强度提升度: 上釉瓷弯曲强度比未上釉瓷提升20%以上。从实施例1-3的数据可以明显看出,本方案的棕釉的技术指标均达到要求,且与低等级、高等级坯体均能很好的匹配,产品的击穿率能够控制在3%以内,性能优异,能够较好的满足市场需要。
2、将对比例1的数据与实施例1-3进行对比,使用对比例1的棕釉,瓷质弯曲强度提升度明显低于使用实施例1-3的棕釉,用在高等级的坯体上时甚至还会出现负增长,且将对比例1的棕釉用在高等级的坯体上时,产品的击穿率高达16.54%,根据这些数据分析可知,本方案的棕釉性能比现有棕釉性能好,本方案的棕釉性能与低等级、高等级坯体均很好的匹 配,而现有的棕釉仅能与低等级坯体较好匹配,现有棕釉适用范围较为狭窄。
3、将对比例2的数据与实施例1进行比较,使用对比例2的棕釉,瓷质弯曲强度提升度明显低于使用实施例1的棕釉,且将对比例2的棕釉用在低、高等级的坯体上时,产品的击穿率均大于3%,由此可得出结论:釉料的粒径过粗会较大的降低棕釉的性能。
4、将对比例3的数据与实施例1进行比较,使用对比例3的棕釉,瓷质弯曲强度提升度低于使用实施例1的棕釉,且将对比例3的棕釉用在高等级的坯体上时,产品的击穿率大于3%,由此可得出结论:釉料的粒径过细也会较大的降低棕釉的性能。
5、将对比例4的数据与实施例1进行对比,使用对比例4的棕釉,瓷质弯曲强度提升度仍低于使用实施例1的棕釉,且将对比例4的棕釉用在高等级的坯体上时,产品的击穿率仍大于3%,由此可推断:控制釉料的粒径大小从而改善棕釉的性能,并非简单的折中即可。
Claims (10)
1.一种棕釉,其特征在于,包括以下质量份数的原料:钾长石18-26份、钠长石6-14份、内蒙土2-8份、陕西高岭土10-18份、锻滑石7-12份、石灰石0-3份、石英粉25-33份、氧化铁红1-1.6份、氧化铬0.4-1.2份和氧化锰7-12份。
2.根据权利要求1所述的一种棕釉,其特征在于,包括以下质量份数的原料:钾长石22份、钠长石10份、内蒙土5份、陕西高岭土14份、锻滑石8份、石灰石2份、石英粉29份、氧化铁红1.2份、氧化铬0.8份和氧化锰8份。
3.根据权利要求1或2所述的一种棕釉,其特征在于,所述钾长石选用宏发钾长石,所述钠长石选用三强钠长石,所述氧化锰选用重庆氧化锰。
4.一种棕釉,其特征在于:包括以下质量百分比的化学成分:SiO2 64.5-67%、AI2O311.8-12.5%、Fe2O3 2-2.4%、CaO 1-1.35%、MgO 2.75-2.95%、K2O 2.6-2.9%、Na2O 1.2-1.3%、Cr2O3 0.73-0.88%、MnO2 5.9-6.2%、其他成分4.2-5.8%。
5.根据权利要求4所述的一种棕釉,其特征在于:包括以下质量百分比的化学成分:SiO265-67%、AI2O3 12-12.5%、Fe2O3 2.15-2.3%、CaO 1.2-1.3%、MgO 2.78-2.9%、K2O 2.7-2.8%、Na2O 1.22-1.28%、Cr2O3 0.76-0.83%、MnO2 6-6.2%、其他成分4.2-5.8%。
6.一种棕釉的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)准备以下质量份数的原料:钾长石18-26份、钠长石6-14份、内蒙土2-8份、陕西高岭土10-18份、锻滑石7-12份、石灰石0-3份、石英粉25-33份、氧化铁红1-1.6份、氧化铬0.4-1.2份和氧化锰7-12份;
(2)球磨:使用球磨机对原料进行球磨,球磨18-24h;球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.4-2.6:0.7-0.9;
(3)除铁处理:球磨完成后,对原料进行除铁处理;
(4)陈腐:将经步骤(3)处理的原料陈腐4-5h,备用。
7.根据权利要求6所述的一种棕釉的制备方法,其特征在于:球磨机中原料:球料:水的质量比为1:2.5:0.8。
8.根据权利要求7所述的一种棕釉的制备方法,其特征在于:步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.28-0.34%的羧甲基纤维素钠。
9.根据权利要求8所述的一种棕釉的制备方法,其特征在于:步骤(2)球磨过程中加入原料重量的0.3%的羧甲基纤维素钠。
10.根据权利要求6-9任一项所述的一种棕釉的制备方法,其特征在于:步骤(2)球磨后,将原料的粒径控制在如下范围:粒径大于47μm的原料重量占比0.1-0.4%、粒径在20-47μm的原料重量占比6-10%、粒径在10-20μm的原料重量占比12-16%、粒径在5-10μm的原料重量占比8-12%、粒径在2-5μm的原料重量占比10-14%、粒径在1-2μm的原料重量占比12-16%、粒径小于1μm的原料重量占比38-42%。
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