CN111943512A

CN111943512A - 一种高性能釉料

Info

Publication number: CN111943512A
Application number: CN202010897887.4A
Authority: CN
Inventors: 张正波
Original assignee: Chongqing Gepai Electric Porcelain Co ltd
Current assignee: Chongqing Gepai Electric Porcelain Co ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2020-11-17

Abstract

本发明属于用无机材料制备釉料技术领域，公开了一种高性能釉料，包括高钾低钠长石、高钠低钾长石、球粘土、硬质高岭土、煅烧滑石、石灰石、石英粉、羧甲基纤维素钠。其制备方法为，将各原料按计量称取后，投放至球磨机内，并加入水，进行球磨，得到初浆料；再将初浆料进行过筛，过滤出杂质和粒径大的原料颗粒，得到二次浆料；最后将二次浆料进行陈腐，得到一种高性能釉料。本发明解决了利用现有釉料制备的电瓷的一次合格率低，导致电瓷生产的成本高的问题。

Description

一种高性能釉料

技术领域

本发明属于用无机材料制备釉料技术领域，具体涉及一种高性能釉料。

背景技术

电瓷生产中机械强度是判断电瓷质量非常重要的一项性能，因为电瓷材料具有高强度时，在同等电压等级的条件下，可以提高材料的使用率，降低产品的使用成本。而电瓷的生产，需要在制备的坯件表面喷涂釉料。现有的釉料喷涂在坯件上后，易出现缺釉、剥离、制成的电瓷强度低的问题。而且在电瓷生产完成后，进行检测时，利用现目前的釉料喷涂制备的电瓷的一次合格率低，仅有85％左右，这就导致电瓷生产的成本高。

发明内容

本发明意在提供一种高性能釉料，以解决利用现有釉料制备的电瓷的一次合格率低，导致电瓷生产的成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种高性能釉料，包括以下质量份的原料，高钾低钠长石27～31份、高钠低钾长石4～8份、球粘土3～7份、硬质高岭土18～22份、煅烧滑石9～13份、石灰石4～8份、石英粉21～25份、羧甲基纤维素钠0.02～0.08份。

本技术方案的有益效果：

使用本技术方案提供的釉料制备电瓷，釉料与电瓷坯体的匹配度高，使得釉料与坯体牢固的结合，并且电瓷制备完成后，釉料与坯体之间会产生优良的中间层，从而大幅提升电瓷的性能；通过实验证明，利用本技术方案提供的釉料制备的电瓷的一次合格率从原有的85％提升至95％以上，使得电瓷产品的质量得到提升，降低了制作成本。

进一步，包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石27份、高钠低钾长石6份、球粘土7份、硬质高岭土18份、煅烧滑石10份、石灰石8份、石英粉24份、羧甲基纤维素钠0.02份。

有益效果：通过实验证明，该配比下的各原料制备的釉料的各个性能最佳。

进一步，包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石31份、高钠低钾长石4份、球粘土5份、硬质高岭土22份、煅烧滑石9份、石灰石6份、石英粉23份、羧甲基纤维素钠0.04份。

有益效果：通过实验证明，该配比下的各原料制备的釉料的性能佳。

进一步，包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石29份、高钠低钾长石8份、球粘土6份、硬质高岭土20份、煅烧滑石11份、石灰石4份、石英粉22份、羧甲基纤维素钠0.03份。

有益效果：通过实验证明，改配比下的各原料制备的釉料的性能佳。

进一步，所述高钾低钠长石和高钠低钾长石均选用粒径小于等于0.063mm的重量比超过70％的粉末；石英粉选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于3％的粉末；高岭土选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于12％的粉末；球粘土的水化率为95％；石灰石选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于23％的粉末。

有益效果：通过实验证明，通过对各物料的粒径进行限制，能够使得球磨的均匀度更高，而且球磨时用时更少，进而能节约制备的用时。

进一步，一种高性能釉料的制备方法，包括以下步骤，

步骤一：球磨

将各原料按计量称取后，投放至球磨机内，并加入水，进行球磨，得到初浆料；

步骤二：过筛

将初浆料进行过筛，过滤出杂质和粒径大的原料颗粒，得到二次浆料；

步骤三：陈腐

将二次浆料进行陈腐，得到一种高性能釉料。

有益效果：通过对物料与水进行球磨，能实现各物料相互均质、相容，形成的浆料均匀度也较高；而过筛，能够筛选出浆料中的杂质和粒径较大的原料颗粒，使得上釉的效果佳；对二次浆料进行陈腐，能够提高制备的釉料的屈服值、流动性和吸附性。

进一步，所述步骤一中，原料、研磨球、水的重量比为1:2.5:0.8，且球磨后利用360目筛过筛的筛余为0.06～0.3％。

有益效果：在上述条件下进行球磨，能够使得制备的初浆料中物料的细度适宜，进而提高制备的浆料的稠度、悬浮性，并且提高制成的釉料与坯件之间的粘附能力，减少缺釉、剥离等情况的出现。

进一步，所述步骤1中，球磨的时间为18～20h。

有益效果：能实现对各原料充分的球磨。

进一步，所述步骤2中，使用200目的筛网进行过筛。

有益效果：能够将浆料中较大粒径的杂质筛选出，从而确保二次浆料的均匀度高。

进一步，所述步骤三中，陈腐的时间为4～5h。

有益效果：对陈腐时间进行限制，能够使得各原料之间充分反应，进而提升制备的釉料的屈服值、流动性和吸附性，在制备电磁时，减少缺釉、剥离等情况的出现。

附图说明

图1为本发明使用的除铁装置的纵向剖视图；

图2为烧制试样时烧制时间与温度的配合曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：支撑架1、安装架2、正反转电机3、主动齿轮31、转轴4、从动齿轮41、转动盘42、搅动杆43、电磁铁5、磁铁环6、按钮7。

发明提供了一种高性能釉料，包括高钾低钠长石、高钠低钾长石、球粘土、硬质高岭土、煅烧滑石、石灰石、石英粉和羧甲基纤维素钠。

高钾低钠长石，选用湖南临湘宏发矿产品经营部生产的高钾低钠长石，其外观呈黄色或浅黄色的粉状。制备高性能釉料时，选用粒径小于等于0.063mm的颗粒重量比超过总重量70％的粉末。

石英粉，选用江西宜春银峰矿业有限公司生产的石英粉，其外观呈白色或灰黄色的粉状。用其制备高性能釉料时，选用粒径大于等于0.063mm的颗粒重量比小于3％的粉末。

硬质高岭土，选用陕西天瑞陶瓷原料加工厂生产的硬质高岭土，其外观呈灰黑色粉状。用其制备高性能釉料时，选用粒径大于等于0.063mm的颗粒重量比小于12％的粉末。

球粘土，为内蒙古鄂尔多斯旗东胜区的球粘土，其外观呈灰色或灰黑色块状。用其制备高性能釉料时，选用平均水化率为95％的球粘土。

石灰石，选用重庆市北碚区的石灰石，其外观呈灰色粉状。用其制备高性能釉料时，选用粒径大于等于0.063mm的颗粒重量比小于23％的粉末。

煅烧滑石，选用广西生产的煅烧滑石，其外观呈白色块状。

高钠低钾长石，选用湖南省临湘市三强加工厂生产的高钠低钾长石，其外观呈灰白色的粉状。用其制备高性能釉料时，选用粒径小于等于0.063mm的颗粒重量比大于70％的粉末。

羧甲基纤维素钠，选用巴渝化工经营部生产的羧甲基纤维素钠，其外观呈白色的粉状。

各原料的化学成分如表1所示，

表1

	SiO<sub>2</sub>	Al<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	LL
											％	％	％	％	％	％	％	％	％
高钾低钠长石	66.2	16.0	0.2	/	0.7	0.5	11.5	3.0	0.1
										石英粉	98.90	/	0.10	/	/	/	0.15	/	/
硬质高岭土	46.14	40.93	0.61	/	/	/	0.48	0.35	11.44
										球粘土	60.55	24.66	1.48	0.5	0.72	0.45	1.12	0.20	10.13
石灰石	0	0	0.4	/	52.0	0.9	/	/	41.0
										煅烧滑石	65.0	0.4	0.1	/	0.9	33.0	/	/	0.01
高钠低钾长石	72.76	15.64	0.2	/	0.5	0.7	2.0	10.5	0.1

一种高性能釉料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：球磨

按计量称取各原料，再将原料投放至球磨机内，并向球磨机内加入水，使得球磨机内的原料、研磨球和水的重量比为1:2.5:0.8。再启动球磨机，利用球磨机对原料球磨18～20h，得到初浆料，本发明中优选18h。使得初浆料，利用360目的筛网过滤的筛余为0.06～0.3％。

步骤二：过筛

将初浆料利用200目的筛网进行过滤，滤除初浆料中的杂质和大颗粒原料，从而形成二次浆料。

步骤三：陈腐

将二次浆料投放至储存桶内，并利用除铁装置对二次浆料进行4次除铁，使用的除铁装置具体结构，如图1所示，包括支撑架1，支撑架1包括两根竖直架和一根两端分别与两根竖直架固定的横向架。横向架顶部固定有倒U型的安装架2，安装架2两个竖向部的底端固定在横向架上，安装架2的横向部的底部固定有正反转电机3，正反转电机3的输出轴贯穿安装架2且与安装架2转动连接，正反转电机3的输出轴上固定有主动齿轮31。可以通过设置正反转电机3的程序，使得正反转电机3转动一定时间后自动反向转动。

安装架2的横向部分上设有通孔，横向架上设有螺纹孔。还包括一根转轴4，转轴4包括从下至上依次设置的光杆段、螺纹段和花键段，螺纹段螺纹连接在螺纹孔内，花键段上同轴连接有与主动齿轮31啮合的从动齿轮41，从动齿轮41转动连接在安装架2的横向部分上；能实现从动齿轮41与转轴4同步转动，同时从动齿轮41能与花键段发生竖向滑动。

转轴4的光杆段内嵌设有电磁铁5，还包括电源，电磁铁5的两端与电源连通。电源与电磁铁5的其中一端之间设有控制电源连通的开关，开关的按钮7设置在横向架的底部。光杆段的顶部固定有转动盘42，当转动盘42挤压按钮7时，电源与电磁铁5断开。

还包括固定在横向架底部的磁铁环6，磁铁环6与转轴4同轴设置。竖向架上还固定有倒锥形的导流罩，导流罩与转轴4同轴设置。竖向架的底部均固定有移动轮，移动轮为万向轮。光杆段上固定有多根搅动杆43。

除铁时将除铁装置移动至储存桶的上方，启动正反转电机3，正反转电机3正传，带动主动齿轮31转动，并通过从动齿轮41的传动，使得转轴4发生转动。在转轴4转动的过程中，由于螺纹段与螺纹孔螺纹连接，因此转轴4向下移动，使得光杆段逐渐伸入注有二次浆料的储存桶内。同时，转动盘42不再按压按钮7，使得电源与电磁铁5连通，电磁铁5产生磁场。

光杆段伸入储存桶后，搅动杆43转动时搅动二次浆料，通过电磁铁5吸引二次浆料内的铁屑，从而进行除铁。

正反转电机3正向转动一端时间后，反向转动，从而带动转轴4反转并上移。当转轴4移动至转动盘42按压按钮7时，电磁铁5与电源断开，此时吸附在转轴4上的铁屑脱离，并通过吸附在磁铁环6上进行储存。

通过重复上述步骤，能够完成对二次浆料的除铁。除铁完成后，将二次浆料静置陈腐4～5h，得到高性能釉料。

本发明各实施例的参数如表2所示。

表2

原料配方	单位	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
							湖南高钾低钠长石	kg	27	31	29	28	30
湖南高钠低钾长石	kg	6	4	8	7	5
							球粘土	kg	7	5	6	4	6
硬质高岭土	kg	18	22	20	19	21
							煅烧滑石	kg	10	9	11	12	11
重庆石灰石	kg	8	6	4	5	7
							宜春石英粉	kg	24	23	22	25	20
羧甲基纤维素钠	kg	0.02	0.04	0.03	0.07	0.05

本发明中各实施例的不同之处仅在于如表2所示的参数不同。

选取两组现有的釉料作为对比例与本发明提供高性能釉料进行对比，对比例的各原料的参数如表3所示。

表3

	钾长石	钠长石	叙永土	煅烧叙永土	煅烧滑石	石灰石	石英	华陶瓷粉
									对比例1	24	7	6	14	11	6	20	12
对比例2	22	8	5	16	12	7	19	11

对比例1和对比例2与实施例1-5的不同之处仅在于各原料及原料参数不同。

实验一：釉料的性能

将制备的釉料进行相对粘度、釉浆流动度测试、上火位高温流动度、下火位高温流动度进行测试，结果如表4所示。

表4

实验二：利用釉料制备的瓷件的各性能测试

实验用瓷件的制备包括以下步骤：

步骤一：坯体试条制作

选取坯泥，并利用ZLN-65L型立式真空练泥机挤制成直径20mm、长130mm的试条。再将试条放置在平台上进行阴干，至试条发白后，将试条放入烘箱中，在50～60℃温度下烘干4～5h，直至试条的水分在1.5％以下后取出，并将试条冷却至室温备用。

步骤二：施釉

用海绵蘸水涂抹在坯体试条表面，清除试条表面的灰尘，同时为试条补充水份，避免上釉时，试条吸收较多釉料内的水分而影响上釉。

再采用浸釉法进行施釉，具体为，将釉料进行搅拌，确保釉料的均匀度高；再将试条的一端施上20mm长的石蜡，用于隔釉；再握住试条的另一端，并将试条插入釉料中，停留6s，停留过程中不断转动试条；再将浸釉好的试条取出，并倒置旋动试条，直至釉料不再流动。

上釉完成后，将试条放在50～60℃的温度下干燥4-5h。

步骤三：试样烧制

在烧制用的生产窑的棚板上刷一层隔粘粉，然后将试条平装在棚板上。再在生产窑内设置两块耐火砖，每块耐火砖上均钻有10个直径22mm、深度24mm的孔，10个孔均匀分布在耐火砖上。再将试条垂直插在耐火砖上的孔内。再对试条进行烧制，烧制时间与温度的配合曲线图如图2所示。

步骤四：实验样品选取

选取烧制后外表面光洁、形状规整、无条痕、裂纹、气泡、铁杂质、斑点、试样的圆截面的圆度不大于直径的1％、试样的轴线直线度不大于0.5％的试样作为实验样品。

综上，本发明提供的釉料与坯体之间的结合力强，能够在制备的电瓷上形成良好的中间层，从而提高电瓷的质量和合格率。而且通过对原料的配比，能够使得熔融性好，因此制备电瓷时，外观能够满足需求。通过实验证明，将本发明提供的高性能釉料应用在电瓷上，弥补了现有瓷件易出现缺釉、剥离以及强度低的缺陷，使得制备的瓷件的一次合格率由原有的85％提升至95％以上，大大的降低了瓷件生产过程中的次品率，降低了生产成本。并且能够将瓷件的击穿率控制在3％以内，机电破坏强度的标准偏差与平均值之比控制在5％以内，确保本发明提供的高性能釉料具有良好的稳定性。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims

1.一种高性能釉料，其特征在于：包括以下质量份的原料，高钾低钠长石27～31份、高钠低钾长石4～8份、球粘土3～7份、硬质高岭土18～22份、煅烧滑石9～13份、石灰石4～8份、石英粉21～25份、羧甲基纤维素钠0.02～0.08份。

2.根据权利要求1所述的一种高性能釉料，其特征在于：包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石27份、高钠低钾长石6份、球粘土7份、硬质高岭土18份、煅烧滑石10份、石灰石8份、石英粉24份、羧甲基纤维素钠0.02份。

3.根据权利要求1所述的一种高性能釉料，其特征在于：包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石31份、高钠低钾长石4份、球粘土5份、硬质高岭土22份、煅烧滑石9份、石灰石6份、石英粉23份、羧甲基纤维素钠0.04份。

4.根据权利要求1所述的一种高性能釉料，其特征在于：包括以下质量份的各原料，高钾低钠长石29份、高钠低钾长石8份、球粘土6份、硬质高岭土20份、煅烧滑石11份、石灰石4份、石英粉22份、羧甲基纤维素钠0.03份。

5.根据权利要求4所述的一种高性能釉料，其特征在于：所述高钾低钠长石和高钠低钾长石均选用粒径小于等于0.063mm的重量比超过70％的粉末；石英粉选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于3％的粉末；高岭土选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于12％的粉末；球粘土的水化率为95％；石灰石选用粒径大于等于0.063mm的重量比小于23％的粉末。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种高性能釉料，其特征在于：一种高性能釉料的制备方法，包括以下步骤，

步骤一：球磨

步骤二：过筛

步骤三：陈腐

将二次浆料进行静置陈腐，得到一种高性能釉料。

7.根据权利要求6所述的一种高性能釉料，其特征在于：所述步骤一中，原料、研磨球、水的重量比为1:2.5:0.8，且球磨后利用360目筛过筛的筛余为0.06～0.3％。

8.根据权利要求7所述的一种高性能釉料，其特征在于：所述步骤1中，球磨的时间为18～20h。

9.根据权利要求8所述的一种高性能釉料，其特征在于：所述步骤2中，使用200目的筛网进行过筛。

10.根据权利要求9所述的一种高性能釉料，其特征在于：所述步骤三中，陈腐的时间为4～5h。