CN111825428A - 一种自释釉陶瓷及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷制备技术领域,具体涉及一种自释釉陶瓷及其制备方法。该自释釉陶瓷的原料包括92‑97份坯体基料、2‑5份釉层促进剂和0.5‑2.5份釉层活化剂;釉层促进剂包括硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种;釉层促进剂细度为0.5‑3μm,D90≤3μm;釉层活化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种。自释釉陶瓷以氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种作为釉层活化剂,在坯体干燥过程中,借助于水分向表面扩散而富集于坯体表面,促进釉层玻璃相的形成;以硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种作为釉层促进剂,可以保证在烧成过程中,富碱液相向坯体表面迁移,促进釉层玻璃相的形成。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷制备技术领域,具体涉及一种自释釉陶瓷及其制备方法。
背景技术
传统的日用陶瓷坯体需要上釉,即成型后在生坯或素烧坯的内外表面上施一层K2O、Na2O、CaO、MgO等碱性氧化物含量高的釉,通过一定温度的烧成,能使釉结合在一起并在坯体表面熔化成一层光洁玻璃质釉层,生产自动化程度较差。
自释釉陶瓷坯体不需上釉就能达到上釉产品光洁、透亮的效果。该瓷质在坯体成型后不仅减去了制釉、上釉工序,同时在烧成过程中坯体能够自身释放出釉覆盖于瓷坯表面,使自动化生产程度提高成为现实可能。自释釉具有较高的透光性、良好的光泽和优良的釉层质感,为制造高档日用陶瓷产品奠定了内在基础。
传统的自释釉陶瓷研究主要是通过添加大量碱性溶剂以及部分可溶于水的盐类等依靠坯体在干燥过程中,坯体内这些可溶性碱性物质借助于水分向上扩散的载力作用,而富集于坯体表面,坯体高温烧结易变形,烧成温度范围窄,生产难以控制。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的自释釉陶瓷易变形、烧成温度范围窄等缺陷,从而提供了一种自释釉陶瓷及其制备方法。
为此,本发明提供了以下技术方案。
本发明提供了一种自释釉陶瓷,以原料总重量份数100份计,其原料包括,92-97份坯体基料、2-5份釉层促进剂和0.5-2.5份釉层活化剂;
所述釉层促进剂包括硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种;所述釉层促进剂的细度为0.5-3μm,D90≤3μm;
所述釉层活化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种。
所述坯体基料的细度<250目,D90≤60μm。
所述坯体基料包括10-30份水洗泥、8-25份高岭土、5-10份瓷石、8-18份石灰石、3-9份黑滑石、0.5-1.5份膨润土、25-45份石英、6-15份正长石、0.5-2份氧化铝微粉和0.5-2份氧化锆微粉。
所述氧化铝微粉的细度为0.5-6μm,D90≤6μm;
所述氧化锆微粉的细度为0.5-6μm,D90≤6μm。
所述釉层促进剂包括质量比为(1-3):(1-8):(1-3)的硼钙石、钙硼硅熔块和锂瓷石;
所述釉层活化剂包括质量比为(1-2):(1-3)的氢氧化钠和/或氢氧化钾、硼酸。
所述自释釉陶瓷的原料包括94.5-95.5份坯体基料、3.6-4.3份釉层促进剂和0.8-1.2份釉层活化剂。
本发明还提供了一种上述自释釉陶瓷的制备方法,包括以下步骤,
(1)坯体基料与水混合,得到配料,经第一球磨,形成混料,备用;
(2)在混料中加入釉层促进剂和釉层活化剂,经第二球磨,形成浆料,备用;
(3)浆料经过筛、脱水、练泥后得到泥料;
(4)泥料经陈腐、成型、干燥和烧成后,得到自释釉陶瓷。
所述第一球磨的时间为15-18h;
所述第二球磨的时间为1-3h。
控制第一球磨时间可以保证坯体基料的细度<250目,D90≤60μm。
所述步骤(4)中,所述烧成的具体步骤包括,当泥料的温度升高至1150-1250℃后,保温0.5-0.6h后,冷却,得到自释釉陶瓷;
所述烧成的总时间为6-10h。
所述配料中坯体基料的质量分数为65-75%。
烧成的总时间从泥料开始升温到保温结束的时间。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的自释釉陶瓷,以原料总重量份数100份计,其原料包括,92-97份坯体基料、2-5份釉层促进剂和0.5-2.5份釉层活化剂;所述釉层促进剂包括硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种;所述釉层促进剂的细度为0.5-3μm,D90≤3μm;所述釉层活化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种。自释釉陶瓷以氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种作为釉层活化剂,在坯体干燥过程中,借助于水分向表面扩散而富集于坯体表面,促进釉层玻璃相的形成;以硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种作为釉层促进剂,可以保证在烧成过程中,富碱液相向坯体表面迁移,促进釉层玻璃相的形成。
釉层促进剂和釉层活化剂是降低陶瓷烧结过程中液相黏度的组分,通过对釉层促进剂和釉层活化剂的粒径和配比进行控制,可以克服因釉层促进剂和釉层活化剂导致陶瓷烧结过程黏度降低出现变形的缺点;通过釉层促进剂、釉层活化剂和坯体的相互作用,可以保证自释釉坯体形成釉层过程中不会出现变形的问题。
本发明通过合理设计优化自释釉陶瓷配方可以在高温下梯度出现的液相迁移至表面生成玻璃质层;通过坯体基料、釉层促进剂和釉层活化剂之间的颗粒级配,有效解决了自释釉陶瓷易变形、烧成温度窄、热稳定性差的问题;本发明提供的自释釉陶瓷在最大限度保证性能的同时降低了釉层促进剂和釉层活化剂的用量。
该自释釉陶瓷的抗折强度为55-80MPa,白度为70-90,热稳定性为180-20℃一次热交换不开裂;且该自释釉陶瓷坯体成型后不需经过上釉工艺,烧成后坯体能够自身释放出釉覆盖在陶坯表面,使自动化生产程度得到提高,同时还具有较高的透光性、良好的光泽度和优良的玉质感。
2.本发明提供的自释釉陶瓷,以水洗泥、高岭土、瓷石、石灰石、黑滑石、膨润土、石英、正长石、氧化铝微粉和氧化锆微粉作为坯体基料,可以进一步提高坯体基料、釉层促进剂和釉层活化剂三者的协同作用,提高自释釉陶瓷的强度和稳定性。
通过以特定粒径、特定比例的釉层促进剂、釉层活化剂和坯体基料作为自释釉陶瓷的原料,可以保证在烧结过程中温度低于1100℃时出现液相,有助于釉层促进剂和釉层活化剂迁移到坯体表面形成釉层玻璃相,在烧结过程中保证坯体不变形。
采用特定比例的硼钙石、钙硼硅熔块和锂瓷石作为釉层促进剂,特定比例的氢氧化钠和硼酸作为釉层活化剂时,可以进一步提高自释釉陶瓷的光泽度和强度,保证坯体在烧成过程中不易发生变形。
3.本发明提供的自释釉陶瓷的制备方法,包括(1)坯体基料与水混合,得到配料,经第一球磨,形成混料,备用;(2)在混料中加入釉层促进剂和釉层活化剂,经第二球磨,形成浆料,备用;(3)浆料经过筛、脱水、练泥后得到泥料;(4)泥料经陈腐、成型、干燥和烧成后,得到自释釉陶瓷。该方法通过对球磨时间进行限定可以保证混料、浆料的粒径,使基料更好的与釉层促进剂、釉层活化剂实现颗粒级配,该制备方法操作简便,在坯体成型后不仅减去了制釉、上釉工序,同时在烧成过程中坯体能够自身释放出釉覆盖在瓷坯表面,实现了低温烧成,达到了节能降耗的目的,大大提高了日用陶瓷的生产效率,使自动化生产程度提高成为可能,具有显著的经济效益和社会效益,有利于推广和应用。
该制备方法通过坯体基料、釉层促进剂和釉层活化剂的比例调整可以在1150-1250℃范围内通过烧成得到自释釉陶瓷,烧成范围宽。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1制备得到的自释釉陶瓷产品的电镜扫描示意图;
图2是本发明实施例2制备得到的自释釉陶瓷产品的电镜扫描示意图;
图3是本发明实施例3制备得到的自释釉陶瓷产品的电镜扫描示意图;
图4是本发明实施例4制备得到的自释釉陶瓷产品的电镜扫描示意图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料、0.45kg釉层促进剂和0.17kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.24kg钙硼硅熔块和0.21kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例2
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.45kg坯体基料、0.48kg釉层促进剂、0.04kg氢氧化钾和0.03kg硼酸;
坯体基料包括1.6kg广东水洗泥、2.2kg云南高岭土、0.8kg瓷石、0.85kg石灰石、0.4kg黑滑石、0.11kg精白膨润土、2.7kg石英、1.2kg正长石、0.8kg氧化铝微粉、0.06kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.28kg钙硼硅熔块和0.2kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为60%,进行17h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石、氢氧化钾和硼酸继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1190℃后保温30min,从室温升温至1190℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例3
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.6kg坯体基料、0.32kg釉层促进剂和0.08kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.65kg广东水洗泥、2.3kg云南高岭土、0.65kg瓷石、0.8kg石灰石、0.4kg黑滑石、0.15kg精白膨润土、2.68kg石英、1.1kg正长石、0.15kg氧化铝微粉、0.12kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.23kg钙硼硅熔块和0.09kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨1.5h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥12h后,从室温升温至1160℃后保温25min,从室温升温至1160℃需要7h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例4
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.64kg坯体基料、0.31kg釉层促进剂和0.05kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.0kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.6kg精白膨润土、3.06kg石英、1.0kg正长石、0.11kg氧化铝微粉、0.07kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-2μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.20kg钙硼硅熔块和0.11kg锂长石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为65%,进行15h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂长石和氢氧化钠继续球磨3h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥12h后,从室温升温至1170℃后保温28min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例5
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料、0.45kg釉层促进剂和0.17kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.5kg龙岩高岭土、1.2kg瓷石、0.8kg石灰石、0.12kg精白膨润土、1.58kg石英、1.3kg正长石、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.24kgkg钙硼硅熔块和0.21kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的各个组分混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例6
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.25kg坯体基料、0.5kg硼钙石和0.25kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
硼钙石的细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入硼钙石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水控制在23%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例7
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料、0.45kg釉层促进剂和0.17kg釉层活化剂;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.1kg硼钙石、0.30kg钙硼硅熔块和0.05kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
釉层活化剂为0.0425kg氢氧化钠和0.1275kg硼酸。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入硼钙石、钙硼硅熔块、锂瓷石、氢氧化钠和硼酸继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例8
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料、0.45kg釉层促进剂和0.17kg釉层活化剂;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.09kg硼钙石、0.18kg钙硼硅熔块和0.18kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
釉层活化剂为0.085kg氢氧化钾和0.085kg硼酸。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入硼钙石、钙硼硅熔块、锂瓷石、氢氧化钠和硼酸继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
实施例9
本实施例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.50kg坯体基料、0.40kg釉层促进剂和0.1kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.24kg钙硼硅熔块和0.21kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
对比例1
本对比例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料、0.45kg釉层促进剂和0.17kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.24kg钙硼硅熔块和0.21kg锂瓷石,细度为5-25μm,D90≤20μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
在本对比例的烧结过程中,釉层促进剂的细度调整为5-25μm,D90≤20μm后,坯体在烧成后难以形成明显的釉层。
对比例2
本对比例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.03kg坯体基料、0.8kg釉层促进剂和0.17kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.6kg钙硼硅熔块和02kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块、锂瓷石和氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
在本对比例的烧成过程中,当釉层促进剂用量增加后,在坯体烧成结果成中易发生变形。
对比例3
本对比例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料和0.17kg氢氧化钠;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入氢氧化钠继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
在本对比例的烧结过程中,自释釉陶瓷表面的釉层难以形成。
对比例4
本对比例提供了一种自释釉陶瓷,其原料包括9.38kg坯体基料和0.45kg釉层促进剂;
坯体基料包括1.8kg广东水洗泥、2.1kg云南高岭土、0.6kg瓷石、0.8kg石灰石、0.5kg黑滑石、0.12kg精白膨润土、2.58kg石英、1.3kg正长石、0.12kg氧化铝微粉、0.08kg氧化锆微粉;其中,氧化铝微粉和氧化锆微粉的细度均为0.5-6μm,D90≤6μm;
釉层促进剂为0.24kg钙硼硅熔块和0.21kg锂瓷石,细度为0.5-3μm,D90≤3μm。
上述自释釉陶瓷的制备方法包括以下步骤:
取坯体基料的原料混合后,加入水混合得到配料,配料的质量分数为70%,进行16h球磨后,形成混料;在混料中加入钙硼硅熔块和锂瓷石继续球磨2h后得到浆料;浆料经过250目筛、除铁、压滤脱水、真空练泥后得到泥料,泥料含水率控制在23wt%;泥料陈腐72h后进行成型、修坯,然后在50℃下干燥13h后,从室温升温至1170℃后保温30min,从室温升温至1170℃需要7.5h,保温结束后自然冷却至室温,得到自释釉陶瓷。
在本对比例的烧结过程中,自释釉陶瓷表面的釉层难以形成。
试验例
本试验例提供了实施例1-9和对比例1-4制备得到的自释釉陶瓷的性能测试及测试结果,测试方法如下,测试结果见表1。
自释釉陶瓷抗折强度的测试方法为:采用机械式拉力试验机测试制备得到的自释釉陶瓷的抗折强度,计算公式如下:
P0=3PLK/2bh2
式中:P—样抗断时的负荷(N);
L—支撑刀口间距离;
b—试样断口处宽度;
h—试样断口处厚度;
K—杠杆臂比。
自释釉陶瓷白度的测试方法为:白度是表示物质表面白色的程度,以白色含有量的百分率表示,测定物质的白度通过以氧化镁为标准白度100%,并定它为标准反射率100%,反射率越高,白度越高。本试验采用杭州研特科技有限公式生产的YT-ACM402型全自动色度仪对样品进行色度及白度表征;色度仪光源模拟D65照明体,采用漫散射照明垂直探测方式(d/0),漫射球直径为150mm,测试孔直径为30mm。
自释釉陶瓷热稳定性的测试方法为:制备得到的自释釉陶瓷加热至180℃,然后放入20℃水中,观察判定热冷变换后陶瓷是否出现裂纹或破坏。
自释釉陶瓷光泽度的测试方法为:采用汉普HP-300型单角度光泽度仪测试自释釉陶瓷的表面光泽度,测量角度为60°。
自释釉陶瓷是否变形的测试方法为:参照GB/T 3300,将坯体制成圆口器形状烧成,烧成结束后,观察圆口器的圆口是否发生变形,发生变形则说明坯体在烧成过程中易变形,若是没有发生变形则说明坯体在烧成过程中不易变形。
表1实施例1-9和对比例1-4制备得到的自释釉陶瓷的性能测试结果
从表1中的结果可以看出,实施例1与对比例1、2、3的对比中发现,对釉层促进剂的用量、细度进行调整后,会影响自释釉陶瓷的抗折强度、光泽度等性能,对比例2中釉层促进剂、釉层活化剂的用量超过本发明限定的范围,虽然可以形成釉层,但是在坯体烧成过程中出现变形的问题;对比例3中去掉釉层促进剂后,在烧结过程中,坯体虽不易发生变形,但难以形成釉层。实施例1与对比例4对比,去掉釉层活化剂后,坯体在烧结过程中虽然不易发生变形,但是难以形成釉层。
从实施例1-9中可以看出,实施例9中特定比例的坯体基料、釉层促进剂和釉层活化剂得到的自释釉陶瓷的性能较为优异;实施例7、8中,采用特定比例的硼钙石、钙硼硅熔块和锂瓷石复配作为釉层促进剂,氢氧化钠和/或氢氧化钾、硼酸作为釉层活化剂时,得到的自释釉陶瓷的性能较为优异。
图1-图4是本发明实施例1-4制备得到的自释釉陶瓷结构的扫描电镜图,从图中可以看出,通过自释釉断面SEM照片,可以看出本发明自释釉陶瓷烧成后坯体能够自身释放出釉层覆盖在陶坯表面,并且不同配方制备得到的自释釉陶瓷的釉层厚度不同。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种自释釉陶瓷,其特征在于,以原料总重量份数100份计,其原料包括,92-97份坯体基料、2-5份釉层促进剂和0.5-2.5份釉层活化剂;
所述釉层促进剂包括硼钙石、钙硼硅熔块、锂长石和锂瓷石中的至少一种;所述釉层促进剂的细度为0.5-3μm,D90≤3μm;
所述釉层活化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼酸中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的自释釉陶瓷,其特征在于,所述坯体基料的细度<250目,D90≤60μm。
3.根据权利要求1或2所述的自释釉陶瓷,其特征在于,所述坯体基料包括10-30份水洗泥、8-25份高岭土、5-10份瓷石、8-18份石灰石、3-9份黑滑石、0.5-1.5份膨润土、25-45份石英、6-15份正长石、0.5-2份氧化铝微粉和0.5-2份氧化锆微粉。
4.根据权利要求3所述的自释釉陶瓷,其特征在于,所述氧化铝微粉的细度为0.5-6μm,D90≤6μm;
所述氧化锆微粉的细度为0.5-6μm,D90≤6μm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的自释釉陶瓷,其特征在于,所述釉层促进剂包括质量比为(1-3):(1-8):(1-3)的硼钙石、钙硼硅熔块和锂瓷石;
所述釉层活化剂包括质量比为(1-2):(1-3)的氢氧化钠和/或氢氧化钾、硼酸。
6.根据权利要求1-5任一项所述的自释釉陶瓷,其特征在于,其原料包括94.5-95.5份坯体基料、3.6-4.3份釉层促进剂和0.8-1.2份釉层活化剂。
7.权利要求1-6任一项所述的自释釉陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,
(1)坯体基料与水混合,得到配料,经第一球磨,形成混料,备用;
(2)在混料中加入釉层促进剂和釉层活化剂,经第二球磨,形成浆料,备用;
(3)浆料经过筛、脱水、练泥后得到泥料;
(4)泥料经陈腐、成型、干燥和烧成后,得到自释釉陶瓷。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一球磨的时间为15-18h;
所述第二球磨的时间为1-3h。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述烧成的具体步骤包括,当泥料的温度升高至1150-1250℃后,保温0.5-0.6h后,冷却,得到自释釉陶瓷;
所述烧成的总时间为6-10h。
10.根据权利要求7-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述配料中坯体基料的质量分数为65-75%。
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