CN110590406B - 一种陶瓷修补底料、修补面釉及制备方法和陶瓷修补方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种陶瓷修补底料，其由如下修补底料组合物混合精炼为团状；修补底料组合物按如下重量份包括：底料干粉100份、水13‑20份和羧甲基纤维素钠5‑12份；底料干粉按如下重量百分比含量包括：石英25‑35％、废瓷粉34‑44％、莫来石16‑26％和硅酸锆8‑12％。该陶瓷修补底料适用于低温快烧的环保工艺，烧成后体积收缩小不易产生裂纹，可修补的创面范围广。

Description

一种陶瓷修补底料、修补面釉及制备方法和陶瓷修补方法

技术领域

本发明涉及领域陶瓷制造领域，具体涉及一种陶瓷修补底料、修补面釉及制备方法和陶瓷修补方法。

背景技术

目前，用于修补开裂卫生洁具的修补料要求烧成后不收缩，以保证洁具的缺陷处烧成后能够完全平整光滑无裂纹，同时要求修补料具有较低的烧成温度。如在修补料中加入大量熔剂性原料，如采用大量熔融状态下的长石、熔块、氧化锌、滑石和釉粉等熔剂成分以实现瓷化，由于该配方中熔剂成分的添加量大，烧成后的收缩比例大容易开裂，修补效果差。除此之外，还由于修补底料是逐段式地填充于洁具的缺陷处内，如收缩体积过大时会导致修补料的段与段之间也出现拉裂的情况，无法保证修补的效果。因此，采用该配方的常规修补底料所能修补的创面范围有限，仅能修补裂纹创面宽度<1mm，裂纹长度<20mm的缺陷。

进一步地，可以通过在配方中添加蓝晶石来克服收缩体积大的问题，即是利用蓝晶石在限定高温下的膨胀特性来抵消熔剂成分在瓷化过程中的收缩体积，以减少修补后产生的裂纹。

但是出于环保工艺的考虑，现有技术多采用低温快烧的方式；当重烧温度小于1200℃时，蓝晶石的膨胀率会下降，则不足以无法完全抵消熔剂成分在瓷化过程中造成的收缩体积，烧成后仍会出现裂纹，无法达到理想的修补效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种陶瓷修补底料，该陶瓷修补底料适用于低温快烧的环保工艺，烧成后体积收缩小不易产生裂纹，可修补的创面范围广；还提供了一种陶瓷修补面釉的制备方法，该制备方法简单易操作；根据该方法制备而成的修补面釉修补效果好，收缩比例小；并且，还提供了一种陶瓷的修补方法，该陶瓷的修补方法简单易操作，修补效果理想。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一技术方案涉及一种陶瓷修补底料，其由如下修补底料组合物混合精炼为团状；所述的修补底料组合物按如下重量份包括：底料干粉100份、水13-20份和羧甲基纤维素钠5-12份；其中，所述的底料干粉按如下重量百分比含量包括：石英25-35％、废瓷粉34-44％、莫来石16-26％和硅酸锆8-12％。

第二技术方案涉及一种陶瓷修补面釉制备方法，包括如下步骤：按如下重量百分比称取各组分：一次烧成釉料89-95％、氧化锌1-3％和熔块2-9％，并配制为修补面釉组合物；由球磨机研磨所述的修补面釉组合物，并过筛烘干为面釉干粉；称取50-70份的面釉干粉进行低温煅烧，煅烧为预烧面釉干粉，煅烧温度范围为1000-1050℃；将所述的预烧面釉干粉与30-50份的面釉干粉、若干水及甘油混合为团状，获得所述的修补面釉。

第三技术方案涉及一种陶瓷修补面釉，其为根据第二技术方案所述的方法制备而成的修补面釉。

第四技术方案涉及一种陶瓷修补方法，其采用如第一技术方案所述的修补底料以对陶瓷坯体的缺陷处进行填充修补；所述修补方法包括如下步骤：打磨处理所述的缺陷处，并清洁创面的粉尘及颗粒；在缺陷处填充并压实所述的修补底料；在烧成后，使修补底料与陶瓷坯体紧密结合。

基于上述的第四技术方案，还设有第五技术方案，在第五技术方案中，将所述陶瓷坯体的缺陷处打磨处理为V形槽。

基于上述的第四技术方案，还设有第六技术方案，在第六技术方案中，其还采用如技术方案三所述的修补面釉以对所述缺陷处的表面进行修补；在补坯后烧成前，在缺陷处的表面填充所述的修补面釉，填充后使所述修补面釉的表面高于陶瓷坯体的面釉层；在烧成后，使修补面釉与陶瓷坯体的面釉层紧密结合。

本发明所述的技术方案相对于现有技术，取得的有益效果是：

1、该修补底料组合物采用羧甲基纤维素钠作为主要的瓷化成分，瓷质的晶体成分主要包括废瓷粉、石英和莫来石等固体颗粒材料。基于羧甲基纤维素钠耐火特性低的特性，在烧成过程中，羧甲基纤维素钠中的有机质挥发后会分解残留少量带有钠离子的融液，利用该融液来包裹粘结石英、莫来石和废瓷粉等固体颗粒材料以产生共融玻璃体，达到瓷化的效果增强了修补后整体的强度，且与其修补的坯体能够紧密粘结不易剥离。并且，该修补底料适用于低温快烧的环保工艺，所需的重烧温度较低，一般重烧温度为1150-1180℃即能取得良好的瓷化效果。

还基于羧甲基纤维素钠分散性高的特性，则采用极少量的羧甲基纤维素钠即能包裹更多的固体颗粒材料，则可以大幅度减少熔剂成分的添加量，进而减少共融物的产生，控制熔剂成分在烧成后的体积收缩，扩大了可修补创面的范围，修补效果理想；区别于常规的修补底料需要添加大量的熔剂成分才能实现瓷化，而导致体积收缩过大的问题。综上，本申请公开的修补底料相较于常规的修补底料，可修补的创面范围更大，针对裂纹创面宽度<8mm，裂纹创面深度<8mm,裂纹长度<70mm的裂纹均能取得良好的修补效果。

其中，底料干粉中包括石英、废瓷粉、莫来石和硅酸锆等耐高温材料，在高温烧成的过程中不易产生收缩，且由于其中熔剂成分的添加量减少，则进一步减少了烧成后的体积收缩。其中，莫来石用于提高修补底料的抗热震性能，该莫来石成分可以从废窑具中提取，进而循环使用废料，降低制料成本。废瓷粉本身即经过一次烧成，其再次烧成的收缩比例小；且废瓷粉主要作为骨架材料，其主要特性与待修补的坯体保持一致。石英用于提高修补底料的热膨胀系数，以弥补由于加入莫来石后降低的热膨胀系数，进一步保证修补底料的性能稳定。硅酸锆作为抗热震辅助材料，用于提高修补底料的抗热震性能和抗龟裂能力，并且利用硅酸锆的超细颗粒填充其他固体颗粒材料间的间隙，以提升修补底料的致密性。

上述修补底料组合物在混合精炼为团状后其粘附性和延展性增强，则该修补底料填充在缺陷处内后通过挤压即能减少修补底料与坯体之间的空隙，达到完成填充的效果，结合性好，致密度高。

2、在该陶瓷修补面釉的制备办法中，称取部分面釉干粉进行低温煅烧，以使得其内的水分和分解物预先完成脱水或分解，获得预烧面釉干粉；再将该预烧面釉干粉与未经过预烧的面釉干粉、水及甘油混合后，制备获得修补面釉；则该修补面釉在修补烧成的过程中，由于组分中的预烧面釉干粉已经过一次预烧，即可减少修补面釉在烧成过程中的缩釉比例，修补后不易与陶瓷坯体的面釉层剥离，出现的裂纹少，修补效果理想。

3、在该陶瓷的修补方法中采用上述的修补底料对陶瓷坯体的缺陷处进行填充修补，基于该修补底料的特性，该修补方法可以修补较大创面的缺陷，修补后其修补位置不易出现裂纹，表面光滑、平整，且粘结效果好不易脱落。并且该修改方法适用于低温环保工艺，在重烧温度在1150-1180℃时即可使得修补底料达到良好的瓷化效果，整体的修补效果理想稳定。且该陶瓷的修补方法简单易操作，常规设施即能操作。

4、将陶瓷坯体的缺陷处打磨处理为V形槽，以使得填充于V形槽中的修补底料的收缩方向一致，减少裂纹的产生；且V形槽便于填充修补底料，其所需的填充空间较小，减少修补底料的使用成本。

5、在该陶瓷的修补方法中，采用上述的修补面釉以对缺陷处的表面进行修补，修补后该修补面釉与缺陷处的面釉层紧密结合，修补位置平滑过渡无裂纹，修补效果理想。且由于采用上述修补底料在烧成后产生的共融物少，则其在烧结后内部会残留有少量的微细空隙，则形成的微细空隙在修补面釉烧成过程中会形成毛细管力，可将修补面釉吸附渗透至微细空隙内，使得修补底料与修补面釉二者之间形成致密的中间过渡层，加强了修补底料、修补面釉与陶瓷坯体间的粘结效果。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中提供了一种陶瓷修补底料，该陶瓷修补底料由如下底料组合物精炼为团状；

该修补底料组合物按如下重量份包括：底料干粉100份、水13-20份和羧甲基纤维素钠5-12份；底料干粉按如下重量份含量包括：石英25-36％、废瓷粉34-44％、莫来石16-26％和硅酸锆8-12％。

其中，底料干粉中包括石英、废瓷粉、莫来石和硅酸锆等耐高温材料，在高温烧成的过程中不易产生收缩，且由于其中熔剂成分的添加量减少，则进一步减少了烧成后的体积收缩。其中，莫来石用于提高修补底料的抗热震性能，该莫来石成分可以从废窑具中提取，进而循环使用废料，降低制料成本。废瓷粉本身即经过一次烧成，其再次烧成的收缩比例小；且废瓷粉主要作为骨架材料，其主要特性与待修补的坯体保持一致。石英用于提高修补底料的热膨胀系数，以弥补由于加入莫来石后降低的热膨胀系数，进一步保证修补底料的性能稳定。硅酸锆作为抗热震辅助材料，用于提高修补底料的抗热震性能和抗龟裂能力，并且利用硅酸锆的超细颗粒填充其他固体颗粒材料间的间隙，以提升修补底料的致密性。

具体地，该陶瓷修补底料的制备方法如下：

按如下重量百分比含量称取各组分进行配料，配比为：石英25-36％、废瓷粉34-44％、莫来石16-26％和硅酸锆8-12％；再将上述配料与水按照100：50的比例加入球磨机中混合球磨，在球磨处理后获得浆料；将上述浆料过120目筛，并使筛余量占总干粉量比例为3-7.5％，接着将筛出的浆料放入干燥箱中，干燥处理后获得所述底料干粉。

将底料干粉与水、羧甲基纤维素钠按照如下重量份混合精炼为团状，配比为：底料干粉100份、水13-20份和羧甲基纤维素钠5-12份；即可获得所述的修补底料。其中，采用的羧甲基纤维素钠是浓度为7％的羧甲基纤维素钠胶体。

本发明还提供了一种陶瓷修补面釉制备方法，其包括如下步骤：

按如下重量百分比称取各组分:一次烧成釉料89-95％、氧化锌1-3％和熔块2-9％，并配制为修补面釉组合物；其中，一次烧成釉料为一次烧成用的釉浆；熔块为常规的透明熔块，其成分与一次烧成釉料的成分接近；氧化锌用于降低一次烧成釉料的成熟温度，使得重烧温度相较于一次烧成的温度可以降低20-40℃。

由球磨机研磨所述的修补面釉组合物，并过筛烘干为面釉干粉；

称取50-70份的面釉干粉进行低温煅烧，煅烧为预烧面釉干粉，煅烧温度范围为1000-1050℃；即是在低温煅烧的过程中使得其内的水分或分解物预先完成脱水或分解，以减少面釉底料在烧成过程中整体的体积收缩比例。

将所述的预烧面釉干粉与30-50份的面釉干粉、若干水及甘油混合为团状，获得所述的修补面釉。

其中，通过该陶瓷修补面釉制备方法制得的修补面釉，由于修补面釉不全由未预先煅烧的面釉干粉组成，还包括部分的已经过一次预烧的预烧面釉干粉，则相较于常规的陶瓷修补面釉，该方法制备的陶瓷修补面釉在烧成过程中缩釉的比例减小，进而避免出现釉裂等问题，使得该修补面釉与坯体的面釉层不易剥离，出现的裂纹少，修补效果理想。

本发明还提供了一种陶瓷的修补方法，该修补方法采用上述制备的修补底料以对陶瓷坯体的缺陷处进行填充修补，还采用上述制备的修补面釉以对缺陷处的表面进行修补；具体地，该陶瓷的修补方法包括如下步骤：

采用震动笔以将缺陷处的裂纹适当打开，并将裂痕打磨处理为V形槽；该V形槽形状使得填充于槽内的修补底料的收缩方向一致，减少烧成后产生的裂纹；且V形槽便于填充修补底料，其所需的填充空间较小，减少修补底料的使用量。

用压缩空气清洁创面的粉尘，并吹净其表面残余的粉料等颗粒。

在缺陷处填充并压实所述的修补底料；

采用电吹风对准缺陷处填充的修补底料进行快速干燥；

在修补底料完全干燥后，采用砂纸打磨多余的修补底料,以使修补底料的表面与陶瓷坯体的坯体层的表面持平；并采用压缩空气吹净表面的多余粉料；

在缺陷处的表面填充所述的修补面釉，填充后使所述修补面釉的表面高于陶瓷坯体的面釉层，其高出的高度范围为0.2-0.6mm；

将修补底料、修补面釉及陶瓷坯体一同在1150-1180℃下进行重烧；在本实施方式中，重烧温度为1165℃；烧成后，修补底料与陶瓷坯体的坯体层紧密结合，且使修补面釉与陶瓷坯体的面釉层紧密结合，修补后经久耐用不易再次开裂；且修补位置光滑平整无裂纹产生，修补效果理想。

具体地，在烧成过程中，由于修补底料采用羧甲基纤维素钠作为主要的瓷化成分，瓷质的晶体成分主要包括废瓷粉、石英和莫来石等固体颗粒材料。基于羧甲基纤维素钠的耐火特性低，在烧成过程中，羧甲基纤维素钠中的有机质挥发后会分解残留少量带有钠离子的融液，利用该融液来包裹粘结石英、莫来石和废瓷粉等固体颗粒材料以产生少量的共融玻璃体，达到瓷化的效果以增强修补后整体的强度，且与其修补的坯体能够紧密粘结不易剥离，以实现修补底料与陶瓷坯体缺陷处之间的瓷化效果。

除此之外，由于采用上述修补底料在烧成后产生的共融物少，则其烧结内部会残留有少量的微细空隙，则形成的微细空隙在修补面釉烧成过程中会形成毛细管力，可将修补面釉吸附渗透至微细空隙内，使得修补底料与修补面釉之间形成致密的中间过渡层，加强了修补底料、修补面釉与陶瓷坯体间的粘结效果。

表格1第一组试验例的各组分配比量及修补效果对比表

具体地，如表格1所示，本实施方式提供了第一组试验例1-8来说明不同配比的修补底料所能实现的修补效果。在试验例1-8中的修补底料除底料干粉、水和羧甲基纤维素钠的配比不同外，其制备方法及过程均相同；且均统一采用上述的修补方法修复创面宽度<8mm,创面深度<8mm,创面长度<70mm的裂纹式缺陷。

参见表格1中试验例3、4、5和6的修补效果说明，即可说明如修补底料组合物的配比范围为100份底料干粉、13-29份水和5-12份羧甲基纤维素钠，则其精炼为团状后的修补底料粘性好易于成团，便于进行填充修补；且烧成过程中修补底料与坯体之间能够实现较好的瓷化，提升了烧结后整体的强度和粘结效果；并且，由于烧成过程中仅生成少量的共融物，烧成后整体的收缩比例小，其修补位置光滑平整无裂痕，修补效果较为理想。因此，即可证明适用于该配比范围内的修补底料具备最佳的修补效果。

然而，根据试验例1和2的修补效果对比，说明如修补底料组合物中的水占比过少时，修补底料的粘性虽然好，但是在烧成后由于仍会产生部分小毛裂，修补效果一般；根据试验例7和8的修补效果对比，说明如修补底料组合物中的水占比过高时，则修补底料在精炼过程中粘性较差不易成团，导致难以采用该修补底料进行修补，修补效果差。因此，进一步证明本实施方式中修补底料的最优配比范围为：100份底料干粉、13-29份水和5-12份羧甲基纤维素钠。

在本实施方式中，由于修补底料组合物中的羧甲基纤维素钠具有分散性高的特性，则采用极少量的羧甲基纤维素钠即能包裹更多的固体颗粒材料，则可以大幅度减少熔剂成分的添加量，进而减少共融物的产生，控制熔剂成分在烧成后的体积收缩，扩大了可修补创面的范围，修补效果理想；区别于常规的修补底料需要添加大量的熔剂成分才能实现瓷化，而导致体积收缩过大的问题。

综上，本实施方式提供的修补底料相较于常规修补底料，可修补的创面范围更大，针对裂纹创面宽度<8mm，裂纹创面深度<8mm,裂纹长度<70mm的裂纹均能取得良好的修补效果。

表格2第二组试验例及对比例的各组分配比表

具体地，如表格2所示，本实施方式提供了第二组试验例1-3，在第二组试验例1-3中的修补底料组合物中均包括100份底料干粉、15份水和10份羧甲基纤维素钠，其中，各试验例中底料干粉各组分的重量百分比如表格2的内容所示。本实施方式还提供了与第二组试验例作比较的对比例1，该对比例1即为常规采用大量熔剂成分的修补底料，其各组分的重量百分比也如表格2的内容所示。

表格3第二组试验例及对比例在不同条件下的修补效果对比表

具体地，如表格3所示，在本实施方式中，第二组中的各试验例和对比例在抗热震110℃温差及蒸压釜1Mpa+1小时的测试条件下，其修补位置均无出现炸裂的情况；即说明第二组试验例中各试验例的瓷化效果良好，能够达到对比例1中常规修补底料的强度标准。

第二组试验例和对比例1针对不同程度的缺陷所能实现的修补效果有所优劣，其中，如修补创面宽度1-2mm的缺陷，对比例1和各试验例1-4中的修补位置均未出现裂纹；如修补创面宽度为2-5mm的缺陷，对比例1的修补位置即会出现局部裂纹，而各试验例1-4的修补位置均未出现裂纹；如修补创面宽度为5-8mm的缺陷，对比例1的修补位置出现了严重裂纹，而各试验例1-4的修补位置仍无任何裂纹出现。

通过比较上述不同条件下的对比例1与第二组试验例的修补效果，说明了本实施例方式中各试验例中底料干粉的组分配比适当，与少量的羧甲基纤维素钠作用后，即能实现良好的瓷化效果，有效保证了修补后整体的强度；并且，相较于常规的修补底料所能修补的创面范围更大且修补效果优异，修补底料、修补面釉与陶瓷坯体紧密结合不易剥离；且修补面釉与陶瓷坯体的面釉层平滑过渡，修补位置表面光滑、平整无裂纹。

综上所述，本实施方式提供的陶瓷修补底料，适用于低温快烧的环保工艺，烧成后体积收缩小不易产生裂纹，可修补的创面范围广；提供的陶瓷修补面釉的制备方法简单易操作；根据该方法制备而成的修补面釉修补效果好，收缩比例小；并且，所提供的陶瓷的修补方法，简单易操作，修补效果理想。

上述说明描述了本发明的优选实施例，但应当理解本发明并非局限于上述实施例，且不应看作对其他实施例的排除。通过本发明的启示，本领域技术人员结合公知或现有技术、知识所进行的改动也应视为在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种陶瓷修补底料，其特征在于：其由如下修补底料组合物混合精炼为团状；

所述的修补底料组合物按如下重量份包括：底料干粉100份、水13-20份和羧甲基纤维素钠5-12份；

其中，所述的底料干粉按如下重量百分比含量包括：石英25-35％、废瓷粉34-44％、莫来石16-26％和硅酸锆8-12％。

2.一种陶瓷修补方法，其特征在于：其采用如权利要求1所述的修补底料以对陶瓷坯体的缺陷处进行填充修补；所述修补方法包括如下步骤：

打磨处理所述的缺陷处，并清洁创面的粉尘及颗粒；

在缺陷处填充并压实所述的修补底料；

在烧成后，使修补底料与陶瓷坯体紧密结合。

3.如权利要求2所述的一种陶瓷修补方法，其特征在于：将所述陶瓷坯体的缺陷处打磨处理为V形槽。

4.如权利要求2所述的一种陶瓷修补方法，其特征在于：其还采用修补面釉以对所述缺陷处的表面进行修补；

所述修补面釉采用以下方法制备而成：按如下重量百分比称取各组分：一次烧成釉料89-95％、氧化锌1-3％和熔块2-9％，并配制为修补面釉组合物；由球磨机研磨所述的修补面釉组合物，并过筛烘干为面釉干粉；称取50-70份的面釉干粉进行低温煅烧，煅烧为预烧面釉干粉，煅烧温度范围为1000-1050℃；将所述的预烧面釉干粉与30-50份的面釉干粉、若干水及甘油混合为团状，获得所述的修补面釉；

在补坯后烧成前，在缺陷处的表面填充所述的修补面釉，填充后使所述修补面釉的表面高于陶瓷坯体的面釉层；

在烧成后，使修补面釉与陶瓷坯体的面釉层紧密结合。