CN111233520B - 星空蓝窑变釉及其制备方法、及应用该釉的卫生陶瓷 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了星空蓝窑变釉及其制备方法、及应用该釉的卫生陶瓷，其星空蓝窑变釉包括底釉和面釉；底釉的原料包括石英25～32wt%、钾长石15～25wt%、钠长石5～15wt%、惠州水洗白土6～10wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙7～15wt%、高温熔块2～6wt%、白云石3～8wt%、煅烧氧化锌2～7wt%、氧化钴0.5～2wt%，三氧化二铁2～5wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%；面釉的原料包括硅酸锆1～4wt%、石英22～30wt%、钾长石18～28wt%、钠长石6～12wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙6～15wt%、惠州水洗白土5～10wt%、煅烧氧化锌3～10wt%、高温熔块5～10wt%、钛白粉2～6wt%、氧化钴1～3wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%，釉色效果好，避免出现釉泡缺陷，容易烧制且能源消耗低。

Description

星空蓝窑变釉及其制备方法、及应用该釉的卫生陶瓷
技术领域
本发明涉及卫生陶瓷领域，尤其涉及星空蓝窑变釉及其制备方法、及应用该釉的卫生陶瓷。
背景技术
窑变釉，是由于釉料中含有多种呈色元素，经氧化或还原作用，在烧成过程呈现出意外的釉色效果。现有星空釉的配方及其制备方法很少，可以呈现出星空蓝釉色的就更少了，并且现有的星空釉在烧成时需要保温才可完全排气，但卫生陶瓷的烧制没有保温步骤，因此会因排气不足而形成大釉泡，不易烧制，产品报废率高，烧制成的产品机械强度低，能源消耗大，制作成本高，难以实现星空蓝窑变釉在卫生陶瓷上的良好应用。
发明内容
本发明的目的在于提出星空蓝窑变釉及其制备方法、及应用该釉的卫生陶瓷，釉色效果好，避免出现釉泡缺陷，容易烧制且能源消耗低。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种星空蓝窑变釉，应用于卫生陶瓷，包括底釉和面釉；
按重量百分数计算，所述底釉的原料包括石英25～32wt%、钾长石15～25wt%、钠长石5～15wt%、惠州水洗白土6～10wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙7～15wt%、高温熔块2～6wt%、白云石3～8wt%、煅烧氧化锌2～7wt%、氧化钴0.5～2wt%，三氧化二铁2～5wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%；
按重量百分数计算，所述面釉的原料包括硅酸锆1～4wt%、石英22～30wt%、钾长石18～28wt%、钠长石6～12wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙6～15wt%、惠州水洗白土5～10wt%、煅烧氧化锌3～10wt%、高温熔块5～10wt%、钛白粉2～6wt%、氧化钴1～3wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%。
所述星空蓝窑变釉通过两种流动性相近的底釉、面釉进行叠加，呈现出适合卫生陶瓷装饰美化用的窑变釉；底釉配方中的呈色物质为氧化钴和三氧化二铁，在烧成过程中表征暗蓝黑色效果；面釉配方中的呈色物质为钛白粉、氧化钴和硅酸锆，在烧成过程中表征蓝白色效果；另在高温下面釉中的CoO与Al2O3形成稳定的蓝色尖晶石，经渗透、沉降，与底釉形成黑色点，最终实现星空蓝窑变釉效果。
优选地，按重量百分数计算，所述高温熔块的化学组成包括CaO 12～16wt%、Al2O310～13wt%、SiO2 60～65wt%、K2O 3.5～4.2wt% 、Na2O 2.5～4wt%、B2O3 1.5～3.5wt%。
优选地，所述高温熔块的烧成温度为1150～1280℃。所述高温熔块的烧成温度区间合适，从而防止底釉中的三氧化二铁在高温时出现起泡现象。
优选地，所述底釉的釉层厚度为0.5～0.7mm，所述面釉的釉层厚度为0.1～0.2mm。所述釉层厚度为烧制前的釉层厚度，所述底釉要比面釉厚，底釉厚便有利于面釉呈色分散，高温时通过底釉的三氧化二铁放出氧气使面釉呈现星空蓝色，保证窑变效果均匀统一；面釉薄便可在高温时尽可能让底釉及坯体排气，还可使钛白色和钴蓝色充分显色又不堆积，有利于呈现星空蓝窑变色。
优选地，所述底釉的原料中，三氧化二铁和氧化钴的粒度均为300～600目；所述面釉的原料中，钛白粉和氧化钴的粒度均为300～600目。所述三氧化二铁、氧化钴和钛白粉的粒度在300～600目时可有很好的呈色效果。
优选地，所述的星空蓝窑变釉的制备方法，包括以下步骤：
底釉制备步骤，按重量百分数计算，将石英25～32wt%、钾长石15～25wt%、钠长石5～15wt%、惠州水洗白土6～10wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙7～15wt%、高温熔块2～6wt%、白云石3～8wt%、煅烧氧化锌2～7wt%、氧化钴0.5～2wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%放入球磨机内球磨后过筛，然后往过筛后的浆料加入2～5wt%三氧化二铁并混合均匀，静止放置，制得底釉；
面釉制备步骤，按重量百分数计算，将硅酸锆1～4wt%、石英22～30wt%、钾长石18～28wt%、钠长石6～12wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙6～15wt%、惠州水洗白土5～10wt%、煅烧氧化锌3～10wt%、高温熔块5～10wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%放入球磨机内球磨后过筛，然后往过筛后的浆料加入2～6wt%钛白粉和1～3wt%氧化钴并混合均匀，静止放置，制得面釉；
施釉步骤，先在卫生陶瓷坯体上施所述底釉形成底釉层，然后在所述底釉层施所述面釉形成面釉层；
烧成步骤，将完成所述施釉步骤的卫生陶瓷坯体在窑炉内烧制，制得所述星空蓝窑变釉。
所述星空蓝窑变釉的制备方法通过两种流动性相近的底釉、面釉进行叠加，制备出适合卫生陶瓷装饰美化用的呈现星空蓝效果的窑变釉，釉色效果好，且釉面无釉泡产生，操作难度低，适合大规模的工业化生产。而且在烧结过程中无需增加还原气氛来实现窑变效果，完全通过Fe、Co及Zr元素来进行呈色，更为环保，降低生产成本。
优选地，所述底釉制备步骤中，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到55～60%；所述面釉制备步骤中，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到60～65%。球磨粒度控制在上述范围时有很好的呈色效果。
优选地，所述烧成步骤中，烧制的温度曲线设置为先将温度从常温升高至350℃，耗时2小时；继续升温至600℃，耗时2小时；升温至800℃，耗时1.5小时；升温至900℃，耗时1.5小时；升温至1100℃，耗时1.5小时；升温至1215℃，耗时1小时；降温至1000℃，耗时0.5h，降温至600℃，耗时3h，最后降温至常温3h。
上述烧制温度曲线设置合适，使釉料及坯体充分排气，并使底釉中的呈色成分——三氧化二铁和氧化钴以及面釉中的呈色成分——钛白粉、硅酸锆和氧化钴充分显色，有利于呈现星空蓝窑变色。
优选地，所述施釉步骤中，所述底釉的施釉厚度为0.5～0.7mm，所述面釉的施釉厚度为0.1～0.2mm。所述底釉的施釉厚度要比面釉的施釉厚度厚，底釉厚便有利于面釉呈色分散，高温时通过三氧化二铁放出氧气使面釉呈现星空蓝色，保证窑变效果均匀统一；面釉薄便可在高温时尽可能让底釉及坯体排气，还可使钛白色和钴蓝色充分显色又不堆积，有利于呈现星空蓝窑变色。
优选地，一种卫生陶瓷，包括卫生陶瓷坯体以及所述星空蓝窑变釉，所述底釉设置于所述卫生陶瓷坯体和所述面釉之间。所述卫生陶瓷的表面施有所述星空蓝窑变釉，使所述卫生陶瓷的表面具有星空蓝的装饰效果。
所述星空蓝窑变釉中，底釉优化了石英和惠州水洗白土的用量配比，面釉优化了钛白粉和硅酸锆的用量配比，使底釉和面釉流动性相近，继而呈现星空蓝窑变釉效果；而且，所述星空蓝窑变釉通过金属Fe、Co及Zr元素来进行呈色，从而在烧结过程中不需增加还原气氛来实现窑变效果，降低生产成本。所述星空蓝窑变釉的配方不含有碳酸钡，这是因为卫生陶瓷隧道窑中在高温时烧成时间短，并无保温时间，高温时釉的粘度也高，而碳酸钡可与釉料中的氧化钙、二氧化硅产生低温共熔点在1200℃左右分解，从而烧成时碳酸钡分解产生的气体很难从高粘度的釉料中排出，而且无保温时间因此排气时间短，导致釉面形成大釉泡，所以所述星空蓝窑变釉的配方不含有碳酸钡，更适合卫生陶瓷的烧成曲线及气氛，保证了釉面效果的稳定性。
具体实施方式
下面结合通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1～5
实施例1～5按照重量百分数，根据表1称取各原料。其中，按重量百分数计算，高温熔块的化学组成包括CaO 12～16wt%、Al2O3 10～13wt%、SiO2 60～65wt%、K2O 3.5～4.2wt%、Na2O 2.5～4wt%、B2O3 1.5～3.5wt%；
所述高温熔块的烧成温度为1150～1280℃；
底釉的原料中，三氧化二铁和氧化钴的粒度均为300～600目；面釉的原料中，钛白粉和氧化钴的粒度均为300～600目。
Figure 715970DEST_PATH_IMAGE001
实施例1～5按以下步骤制备星空蓝窑变釉及其卫生陶瓷：
底釉制备步骤，将表1的底釉原料中的石英、钾长石、钠长石、惠州水洗白土、重质碳酸钙、偏硅酸钙、高温熔块、白云石、煅烧氧化锌、氧化钴和甲基纤维素放入球磨机内球磨后过筛，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到55～60%；然后往过筛后的浆料加入表1的底釉原料中的三氧化二铁并混合均匀，静止放置，制得底釉；
面釉制备步骤，将表1的面釉原料中的硅酸锆、石英、钾长石、钠长石、重质碳酸钙、偏硅酸钙、惠州水洗白土、煅烧氧化锌、高温熔块和甲基纤维素放入球磨机内球磨后过筛，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到60～65%；然后往过筛后的浆料加入表1的面釉原料中的钛白粉和氧化钴并混合均匀，静止放置，制得面釉；
施釉步骤，先在卫生陶瓷坯体上施所述底釉形成底釉层，然后在所述底釉层施所述面釉形成面釉层；底釉的施釉厚度为0.7mm，所述面釉的施釉厚度为0.1mm；
烧成步骤，将完成所述施釉步骤的卫生陶瓷坯体在窑炉内烧制，烧制的温度曲线设置为先将温度从常温升高至350℃，耗时2小时；继续升温至600℃，耗时2小时；升温至800℃，耗时1.5小时；升温至900℃，耗时1.5小时；升温至1100℃，耗时1.5小时；升温至1215℃，耗时1小时；降温至1000℃，耗时0.5h，降温至600℃，耗时3h，最后降温至常温3h，制得具有所述星空蓝窑变釉的卫生陶瓷。
对比例1
本对比例的底釉配方为，按重量百分数计算，石英21wt%、钾长石20wt%、钠长石10wt%、惠州水洗白土6wt%、重质碳酸钙10wt%、偏硅酸钙7wt%、高温熔块3wt%、白云石8wt%、煅烧氧化锌7wt%、氧化钴0.5wt%、甲基纤维素0.5wt%、三氧化二铁3wt%和碳酸钡4 wt%；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例1一致，制得卫生陶瓷。
对比例2
本对比例的底釉配方为，按重量百分数计算，石英18wt%、钾长石20wt%、钠长石15wt%、惠州水洗白土3wt%、重质碳酸钙12wt%、偏硅酸钙10wt%、高温熔块5wt%、白云石8wt%、煅烧氧化锌2wt%、氧化钴1.8wt%、甲基纤维素0.2wt%和三氧化二铁5wt%；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例2一致，制得卫生陶瓷。
对比例3
本对比例的面釉配方为，按重量百分数计算，硅酸锆0.5wt%、石英24.7wt%、钾长石20wt%、钠长石7wt%、重质碳酸钙8wt%、偏硅酸钙10wt%、惠州水洗白土6wt%、煅烧氧化锌10wt%、高温熔块10wt%、钛白粉1.5wt%、氧化钴2wt%和甲基纤维素0.3wt%；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例3一致，制得卫生陶瓷。
对比例4
本对比例的高温熔块的烧成温度为1300～1350℃；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例1一致，制得卫生陶瓷。
对比例5
本对比例的面釉的施釉厚度为0.4mm；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例1一致，制得卫生陶瓷。
对比例6
本对比例的底釉的施釉厚度为0.2mm；本对比例的其他原料和制备方法均与实施例1一致，制得卫生陶瓷。
检测实施例1至5以及对比例1至6制备的卫生陶瓷的性能，结果如表2所示。
Figure 479788DEST_PATH_IMAGE002
由检测结果可知，本发明的星空蓝窑变釉中，底釉优化了石英和惠州水洗白土的用量配比，面釉优化了钛白粉和硅酸锆的用量配比，使底釉和面釉流动性相近，继而呈现星空蓝窑变釉效果。
而且，所述星空蓝窑变釉通过金属Fe、Co及Zr元素来进行呈色，从而在烧结过程中不需增加还原气氛来实现窑变效果，降低生产成本。所述星空蓝窑变釉的配方不含有碳酸钡，更适合卫生陶瓷的烧成曲线及气氛，保证了釉面效果的稳定性。
所述高温熔块的烧成温度区间合适，从而防止底釉中的三氧化二铁在高温时出现起泡现象。
所述底釉要比面釉厚，底釉厚便有利于面釉呈色分散，高温时通过三氧化二铁放出氧气使面釉呈现星空蓝色，保证窑变效果均匀统一；面釉薄便可在高温时尽可能让底釉及坯体排气，还可使钛白色和钴蓝色充分显色又不堆积，有利于呈现星空蓝窑变色。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种星空蓝窑变釉，其特征在于：应用于卫生陶瓷，包括底釉和面釉；
按重量百分数计算，所述底釉的原料包括石英25～32wt%、钾长石15～25wt%、钠长石5～15wt%、惠州水洗白土6～10wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙7～15wt%、高温熔块2～6wt%、白云石3～8wt%、煅烧氧化锌2～7wt%、氧化钴0.5～2wt%，三氧化二铁2～5wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%；
按重量百分数计算，所述面釉的原料包括硅酸锆1～4wt%、石英22～30wt%、钾长石18～28wt%、钠长石6～12wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙6～15wt%、惠州水洗白土5～10wt%、煅烧氧化锌3～10wt%、高温熔块5～10wt%、钛白粉2～6wt%、氧化钴1～3wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%。
2.根据权利要求1所述的星空蓝窑变釉，其特征在于：按重量百分数计算，所述高温熔块的化学组成包括CaO 12～16wt%、Al2O3 10～13wt%、SiO2 60～65wt%、K2O 3.5～4.2wt% 、Na2O 2.5～4wt%、B2O3 1.5～3.5wt%。
3.根据权利要求1所述的星空蓝窑变釉，其特征在于：所述高温熔块的烧成温度为1150～1280℃。
4.根据权利要求1所述的星空蓝窑变釉，其特征在于：所述底釉的釉层厚度为0.5～0.7mm，所述面釉的釉层厚度为0.1～0.2mm。
5.根据权利要求1所述的星空蓝窑变釉，其特征在于：所述底釉的原料中，三氧化二铁和氧化钴的粒度均为300～600目；所述面釉的原料中，钛白粉和氧化钴的粒度均为300～600目。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的星空蓝窑变釉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
底釉制备步骤，按重量百分数计算，将石英25～32wt%、钾长石15～25wt%、钠长石5～15wt%、惠州水洗白土6～10wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙7～15wt%、高温熔块2～6wt%、白云石3～8wt%、煅烧氧化锌2～7wt%、氧化钴0.5～2wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%放入球磨机内球磨后过筛，然后往过筛后的浆料加入2～5wt%三氧化二铁并混合均匀，静止放置，制得底釉；
面釉制备步骤，按重量百分数计算，将硅酸锆1～4wt%、石英22～30wt%、钾长石18～28wt%、钠长石6～12wt%、重质碳酸钙5～12wt%、偏硅酸钙6～15wt%、惠州水洗白土5～10wt%、煅烧氧化锌3～10wt%、高温熔块5～10wt%和甲基纤维素0.2～0.5wt%放入球磨机内球磨后过筛，然后往过筛后的浆料加入2～6wt%钛白粉和1～3wt%氧化钴并混合均匀，静止放置，制得面釉；
施釉步骤，先在卫生陶瓷坯体上施所述底釉形成底釉层，然后在所述底釉层施所述面釉形成面釉层；
烧成步骤，将完成所述施釉步骤的卫生陶瓷坯体在窑炉内烧制，制得所述星空蓝窑变釉。
7. 根据权利要求6所述的星空蓝窑变釉的制备方法，其特征在于：所述底釉制备步骤中，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到55～60%；
所述面釉制备步骤中，球磨粒度控制在颗粒粒径低于 10μm的颗粒达到60～65%。
8.根据权利要求6所述的星空蓝窑变釉的制备方法，其特征在于：所述烧成步骤中，烧制的温度曲线设置为先将温度从常温升高至350℃，耗时2小时；继续升温至600℃，耗时2小时；升温至800℃，耗时1.5小时；升温至900℃，耗时1.5小时；升温至1100℃，耗时1.5小时；升温至1215℃，耗时1小时；降温至1000℃，耗时0.5h，降温至600℃，耗时3h，最后降温至常温3h。
9.根据权利要求6所述的星空蓝窑变釉的制备方法，其特征在于：所述施釉步骤中，所述底釉的施釉厚度为0.5～0.7mm，所述面釉的施釉厚度为0.1～0.2mm。
10.一种卫生陶瓷，其特征在于：包括卫生陶瓷坯体以及权利要求1至5任意一项所述的星空蓝窑变釉，所述底釉设置于所述卫生陶瓷坯体和所述面釉之间。
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