CN110304830B - 一种钠辉石结晶釉料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

一种钠辉石结晶釉料及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一种钠辉石结晶釉料及其制备方法和使用方法，釉料包括原料组分及重量配比为：40‑60份花岗斑岩、1‑10份赤铁矿、40‑55份钠辉石岩和20‑30份聚乙二醇400。制备时，将花岗斑岩和赤铁矿混合研磨后，获得混合物一，将混合物一干燥加入聚乙二醇混匀，微波加热获得反应产物，将钠辉石岩研磨后与反应产物一混匀，调节波美度，制得釉料。使用时，施釉相应厚度的釉料，干燥后，按特定参数烧制，制得钠辉石结晶石釉面。本发明釉料不添加任何色料和助剂，施釉过程一次成型，釉面晶花丰富，花色为浅黄色，单晶花为2‑8微米，呈菊花状放射形浮于釉面，立体感强，具有极强的艺术效果。能够很好的改善陶瓷产品的外观质量，提高陶瓷产品的使用性能。

Description

一种钠辉石结晶釉料及其制备方法和使用方法
技术领域：
本发明属于釉料技术领域，具体涉及一种钠辉石结晶釉料及其制备方法和使用方法。
背景技术：
陶瓷的发展历史悠久，宋代我国已成功烧制出星盏、茶叶末、铁锈花和兔毫釉等名贵结晶釉。结晶釉颜色千变万化，晶花绚丽多彩，美丽雅致，具有有很好的艺术观赏价值，因而受到人们的喜爱。现有的陶瓷釉料大多数需要添加各种色料和助剂，釉料制备过程成本较高，且施釉和烧制过程较复杂，烧制温度较高，能耗高。如何在保证釉色质量的基础之上，有效降低制釉成本，简化施釉和烧制过程一直是陶瓷生产企业广泛关注的问题。
发明内容：
本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种钠辉石结晶釉料，其原料全部为天然矿物岩石，不掺杂其它显色剂和助剂，其施釉和烧制过程一次成型，施工简单，效果稳定；釉面晶花丰富，花色为浅黄色，单晶花为2-8mm，晶枝发育呈放射形浮于釉面，立体感强，具有极强的艺术效果。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种钠辉石结晶釉料，包括原料组分及重量配比为：40-60份花岗斑岩、1-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400。
所述的钠辉石结晶釉料浓度为55-65波美度。
所述的钠辉石结晶釉料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比取原料：40-60份花岗斑岩、5-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水170-210份，湿法球磨6-7小时。获得花岗斑岩和赤铁矿球磨产物；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水120-150份，湿法球磨6-7小时，获得钠辉石岩球磨产物；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物干燥后，加入20-30份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，需要预热1～2min，以10-15℃/min速率升至250-300℃，保温15-20min，之后自然冷却，获得微波反应产物；
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物混合均匀，过200目筛后，调成55-65波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
所述的步骤(2)中，研磨方式为湿法球磨，其中，所述的球磨转速为50转/分钟。
所述的步骤(3)中，花岗斑岩和赤铁矿球磨产物干燥方式为：放置干燥箱60-70℃干燥3-5小时。
所述的步骤(3)中，微波反应炉中，升温之前，预先在20-40℃下预热1-2min。
所述的钠辉石结晶石釉料的使用方法，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述釉料，釉层施釉厚度为0.5-0.7mm；
(2)干燥后进行烧制，具体升温至1150-1200℃后，进行降温，降至900-930℃后，梯度降温至840-870℃，然后自然冷却到室温，制得钠辉石结晶石釉面。
所述的步骤(2)中，烧制操作在电窑中进行。
所述的步骤(2)中，烧制具体升温过程为：由室温以10-15℃/min升温速率，升至850-900℃；再以1-3℃/min升温速率，升至1150-1200℃；以3-5℃/min速率，冷却至900-930℃，以10-30℃/10min的速度梯度降温冷却至850～870℃，每次降温后保温8-12min，之后自然冷却到室温。
所述的步骤(2)中，烧制过程在空气气氛下进行。
所述的步骤(2)中，制备的钠辉石结晶石釉面基底呈现红色，晶花花色整体为浅黄色，单晶花尺寸为2-8mm，呈菊花状放射形浮于釉面。
本发明的微波加热过程中花岗斑岩中的斜长石和石英否认边缘发生部分熔融，熔离出游离的Na2O和SiO2。游离的Na2O和赤铁矿的接触边缘发生反应形成前驱体铁酸钠：
Na2O+Fe2O3＝Na2O·Fe2O3
铁酸钠与游离的SiO2结合进一步形成钠辉石晶核：
Na2O·Fe2O3+2SiO2＝Na Fe Si2O6
聚乙二醇400包裹于这些钠辉石晶核表面，阻碍其进一步生长，从而形成大量纳米粒度的钠辉石晶核。
高温反应过程中，钠辉石岩和花岗斑岩发生熔融分解，形成富含Fe3+、Na+、Si4+的熔融体。较快速的升温过程使得这些纳米钠辉石晶核部分保留下来，在降温过程中，这些晶核成为晶体生长的中心，最终形成钠辉石晶体。梯度降温过程控制熔融体的粘稠度和元素的扩散能力，以进一步控制钠辉石晶体生长，使得晶枝得到充足的物源补充并在适宜粘稠度的熔体中快速生长，以此获得晶枝发育充分的钠辉石晶体。残余的Fe2O3等物质以玻璃质形式保留在釉面基质中，而使得釉面整体呈深红色。
本发明的有益效果：
本发明的釉料完全取材天然矿物，不添加任何色料和助剂，配制造价低，其施釉过程一次成型，使用过程简单且釉面效果稳定；釉面晶花丰富，花色为浅黄色，单晶花为2-8mm，呈菊花状放射形浮于釉面，立体感强，具有极强的艺术效果。本发明的釉料能够很好的改善陶瓷产品的外观质量，提高陶瓷产品的使用性能，具有较高的经济价值和市场竞争力。
附图说明：
图1为实施例1制备的结晶釉面单晶花光学显微图，放大倍数为200倍。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
以下实施例中：
坯体为瓷坯或陶坯；
微波反应炉型号为HAMiLab-AS1500型微波马弗炉；
电窑型号为德国Nabertherm高温炉；
原料均取自天然地质体
花岗斑岩包括组分及质量百分含量为，SiO2：78.59％，Al2O3：11.4％，Na2O：2.88％，K2O：5.6％，Fe2O3：0.3％，CaO：0.35％，烧失量：0.88％，主要有石英、钾长石和斜长石组成；
钠辉石岩，以钠辉石为主，含有少量BaSO4、Na3Ca2(SO4)3F等杂质，包括组分及质量百分含量为TFe：14.8％；SiO2：31.38％，Al2O3：1.02％，MgO：0.45％，CaO：4.93％，Na2O：7.16％，BaO：2.84％，F：2.02％，硫酸根：1.95％。
赤铁矿包括组分及质量百分含量为SiO2：27％，Al2O3：5％，CaO：3％，MgO：1％，Fe2O3：64％。
晶花尺寸以穿过晶核的最长直径计。
一种钠辉石结晶釉料，包括原料组分及重量配比为：40-60份花岗斑岩、1-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400；钠辉石结晶釉料浓度为55-65波美度。
钠辉石结晶釉料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比取原料：40-60份花岗斑岩、5-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水170-210份，50转/分钟下，湿法球磨6-7小时。获得花岗斑岩和赤铁矿球磨产物；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水120-150份，50转/分钟下，湿法球磨6-7小时，获得钠辉石岩球磨产物；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物放置干燥箱60-70℃干燥3-5小时后，加入20-30份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，20-40℃下预热1～2min，以10-15℃/min速率升至250-300℃，保温15-20min，之后自然冷却，获得微波反应产物；
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物混合均匀，过200目筛后，调成55-65波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
钠辉石结晶石釉料的使用方法，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述釉料，釉层施釉厚度为0.5-0.7mm；
(2)干燥后在电窑中，空气气氛下进行进行烧制，具体升温至1150-1200℃后，进行降温，降至900-930℃后，梯度降温至840-870℃，然后自然冷却到室温，制得钠辉石结晶石釉面，制备的钠辉石结晶石釉面基底呈现红色，晶花花色整体为浅黄色，单晶花尺寸为2-8mm，呈菊花状放射形浮于釉面；其中，烧制具体升温过程为：由室温以10-15℃/min升温速率，升至850-900℃；再以1-3℃/min升温速率，升至1150-1200℃；以3-5℃/min速率，冷却至900-930℃，以10-30℃/10min的速度梯度降温冷却至850～870℃，每次降温后保温8-12min，之后自然冷却到室温。
实施例1
钠辉石结晶釉料的制备方法，步骤如下：
(1)按重量比取原料：50份花岗斑岩6份赤铁矿、44份钠辉石岩；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水190份，湿法球磨6小时，球磨转速为50转/分钟；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水130份，湿法球磨6小时，球磨转速为50转/分钟；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物放置干燥箱65℃干燥4小时，加入25份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，30℃下预热1.5min，以13℃/min速率升至275℃，保温17min，之后自然冷却，获得微波反应产物。
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物混合均匀，过200目筛后，调成55波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
上述的制备方法制备的钠辉石结晶石釉料的使用方法，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述钠辉石结晶石釉料，釉层施釉厚度为0.5mm；
(2)干燥后进行烧制，由室温环境以13℃/min升温速率升至875℃，之后以2℃/min升温速率升至1175℃，以4℃/min速率冷却至920℃，之后梯度降温应以20℃/10min的速度3次降温至860℃，再以10℃/10min的速度降温至850℃，此4次降温的每次降温后均保温10min，随后自然冷却到室温，制得钠辉石结晶釉面，晶花为钠辉石。晶花整体肉眼呈浅黄色，单晶花尺寸为2～5mm，单晶花以3mm粒径为主，3mm晶花占比70％以上，结晶釉面单晶花光学显微图如图1所示，其中，两处“+”处相应为晶花和基底取色位置，晶花lab值为82，-2，37。釉面基底花色为深红色，基底lab值为13，4，-9。
实施例2
钠辉石结晶釉料的制备方法，步骤如下：
(1)按重量比取原料：48份花岗斑岩8份赤铁矿、44份钠辉石岩；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水190份，湿法球磨6小时；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水130份，湿法球磨6小时；两次球磨转速均为50转/分钟；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物放置干燥箱65℃干燥4小时，加入25份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，30℃下预热1.5min，以13℃/min速率升至275℃，保温17min，之后自然冷却，获得微波反应产物。
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物产物混合均匀过200目筛后，调成55波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
上述的制备方法制备的钠辉石结晶石釉料的使用方法，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述钠辉石结晶石釉料，釉层施釉厚度为0.5mm；
(2)干燥后进行烧制，由室温环境以13℃/min升温速率升至875℃，之后以2℃/min升温速率升至1175℃，以3℃/min速率冷却至900℃，之后梯度降温应以10℃/10min的速度经3次降温至870℃，3次降温的每次降温后均保温8min，随后自然冷却到室温，制得钠辉石结晶釉面，晶花为钠辉石。本实施例中，较长的保温温度使得钠辉石生长较大，晶花整体肉眼呈浅黄色，单晶花尺寸为6～8mm，8mm晶花占比70％以上，晶花晶枝lab值为78，-3，47。釉面基底花色为深红色，lab值为12，0，-2。
对比例1
釉料的制备方法，步骤如下：
(1)按重量比取原料：50份花岗斑岩、4份赤铁矿、46份钠辉石岩；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水190份，湿法球磨7小时；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水130份，湿法球磨7小时；两次球磨的球磨转速均为50转/分钟；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物放置干燥箱65℃干燥4小时，加入25份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，需要预热2min，以13℃/min速率升至275℃，保温17min，之后自然冷却，获得微波反应产物。
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物混合均匀过200目筛后，调成55波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
上述的制备方法制备的钠辉石结晶石釉料的使用方法，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述钠辉石结晶石釉料，釉层施釉厚度为0.5mm；
(2)干燥后进行烧制，由室温环境以8℃/min升温速率升至875℃，之后以2℃/min升温速率升至1175℃，以5℃/min速率冷却至900℃，之后梯度降温应以15℃/10min的速度降温4次降温至840℃，4次降温的每次降温后保温时间为11min，随后自然冷却到室温。本该例中过少的赤铁矿使得在微波加热过程中生成的钠辉石晶核少于预期量。在高温烧制过程中，过慢的升温速率使得这些晶核与釉熔液接触时间过长而被彻底溶解。因此无法形成预想的含钠辉石晶花的釉面。

Claims (8)

1.一种钠辉石结晶釉料的制备方法，其特征在于，所述的钠辉石结晶釉料包括原料组分及重量配比为：40-60 份花岗斑岩、1-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400；
所述的方法包括如下步骤：
(1)按重量比取原料：40-60 份花岗斑岩、5-10份赤铁矿、40-55份钠辉石岩和20-30份聚乙二醇400；
(2)将上述原料中的花岗斑岩和赤铁矿按配料比例均匀混合后，按重量比加水170-210份，湿法球磨6-7 小时，获得花岗斑岩和赤铁矿球磨产物；将上述原料中的钠辉石岩按重量比加水120-150份，湿法球磨6-7 小时，获得钠辉石岩球磨产物；
(3)将花岗斑岩和赤铁矿球磨产物干燥后，加入20-30份聚乙二醇400搅拌均匀，放入到微波反应炉中，以10-15℃/min速率升至250-300℃，保温15-20min，之后自然冷却，获得微波反应产物；
(4)将钠辉石岩球磨产物与微波反应产物混合均匀，过200目筛后，调成55-65波美度的釉浆，制得钠辉石结晶釉料。
2.根据权利要求1所述的钠辉石结晶釉料的制备方法，其特征在于，所述的钠辉石结晶釉料浓度为55-65波美度。
3.根据权利要求1所述的钠辉石结晶釉料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，球磨转速为50转/分钟。
4.根据权利要求1所述的钠辉石结晶釉料的制备方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，花岗斑岩和赤铁矿球磨产物干燥方式为：放置干燥箱60-70℃干燥3-5小时；微波反应炉中，升温之前，预先在20-40℃下预热1-2min。
5.权利要求1制备的钠辉石结晶石釉料的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)取外表光洁的坯体，用湿海绵擦拭坯体表面后，采用浸釉法浸涂所述釉料，釉层施釉厚度为0.5-0.7mm；
(2)干燥后进行烧制，具体升温至1150-1200℃后，进行降温，降至900-930℃后，梯度降温至840-870℃，然后自然冷却到室温，制得钠辉石结晶石釉面。
6.根据权利要求5所述的钠辉石结晶石釉料的使用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，烧制操作在电窑中进行。
7.根据权利要求5所述的钠辉石结晶石釉料的使用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，烧制过程在空气气氛下进行，烧制具体升温过程为：由室温以10-15℃/min升温速率，升至850-900℃；再以1-3℃/min升温速率，升至1150-1200℃；以3-5℃/min速率，冷却至900-930℃，以10-30℃/10min的速度梯度降温冷却至850~870℃，每次降温后保温8-12min，之后自然冷却到室温。
8.根据权利要求5所述的钠辉石结晶石釉料的使用方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，制备的钠辉石结晶石釉面基底呈现红色，晶花花色整体为浅黄色，单晶花尺寸为2-8mm，呈菊花状放射形浮于釉面。
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