CN112408792B - 一种低色差陶瓷釉料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷砖生产领域，提供一种低色差陶瓷釉料，用于降低陶瓷砖的色差。本发明提供的低色差陶瓷釉料，包括：石英石20~40%，钾长石25~45%，高岭土5~10%，硼砂1~5%，氧化锌1~3%，硅酸锆1~3%，碳酸钙7~15%，碳酸镁1~5%，碳酸锶1~5%，五氧化二磷0.5~2%，碳酸锂1~3%，改性石墨烯0.5~2%。可以有效降低色差，釉面均匀平整，釉面成色均匀，烧制工艺简单。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷砖生产领域，具体涉及低色差陶瓷釉料。
背景技术
陶瓷砖是由粘土和其他无机非金属原料，经成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。通常在室温下通过干压、挤压或其他成型方法成型，然后干燥，在一定温度下烧成。
陶瓷釉料在高温时处于一种玻璃流变状态，在重力作用下它会沿着产品表面向下移动，而着色的颜料混合在釉中，它会跟随釉层一起移动，最后造成釉层厚的地方颜色深，釉 层薄的地方颜色浅，造成产品整体颜色不均匀而形成色差，这样的产品回烧的次数越多，色差越是明显。
如何降低陶瓷的色差是亟待结局的技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题为降低陶瓷砖的色差，提供低色差陶瓷釉料。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
一种低色差陶瓷釉料，包括：石英石20~40%，钾长石25~45%，高岭土5~10%，硼砂1~5%，氧化锌1~3%，硅酸锆1~3%，碳酸钙7~15%，碳酸镁1~5%，碳酸锶1~5%，五氧化二磷0.5~2%，碳酸锂1~3%，改性石墨烯0.5~2%。
改性石墨烯为釉料上色，可以保证发色充分，成色均匀，可以形成同色卡上标准炭黑接近的颜色釉。
可以有效降低色差，釉面均匀平整，釉面成色均匀，烧制工艺简单。
优选地，包括：石英石25~40%，钾长石40~45%，高岭土8~10%，硼砂4~5%，氧化锌2~3%，硅酸锆2~3%，碳酸钙10~15%，碳酸镁2~5%，碳酸锶2~5%，五氧化二磷1~2%，碳酸锂2.5~3%，改性石墨烯1.5~2%。
优选地，包括：石英石25%，钾长石40%，高岭土8%，硼砂4%，氧化锌2%，硅酸锆2%，碳酸钙10%，碳酸镁2%，碳酸锶2%，五氧化二磷1%，碳酸锂2.5%，改性石墨烯1.5%。
优选地，所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯。
优选地，所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨在10%乙醇的水溶液中超声分散，得到分散液；
将氯化铁和氯化亚铁分别在乙醇中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为9~11，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。采用四氧化三铁改性石墨烯可以得到品质较高的着色剂，无需复杂的烧制工艺即可形成均匀的黑色釉面。
优选地，所述氧化石墨与10%乙醇的水溶液的质量比为0.001~0.005：1。
优选地，所述氯化铁同氯化亚铁的质量比为1:0.7~0.8，所述氯化铁同乙醇的质量比为1:40~50。
优选地，所述氯化铁同氧化石墨的质量比为15~25:1。
优选地，所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同40~50%改性石墨烯混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯分散到水中，加入氯化胺，得到第二釉料。将一部分石墨烯放到基础釉料中，另一部分放到第二釉料中，烧制前先喷涂到坯体上，再将第一釉料施釉到第二釉料上，烧成后可以直接得到表面平整、均匀的黑色陶瓷砖。
优选地，所述第二釉料中改性石墨烯同水的质量比为1:0.5~1，所述氯化胺为改性石墨烯的0.5~1%。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：可以有效降低色差，釉面均匀平整，釉面成色均匀，烧制工艺简单。
可以得到同标准炭黑接近的釉面。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，不是对本发明的限制。
实施例1
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，改性石墨烯15g。
所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯。
所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨1.5g在10%乙醇的水溶液300g中超声分散，得到分散液；
将氯化铁32g和氯化亚铁24g分别在乙醇1500g中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为10，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯7.5g混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯7.5g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
改性石墨烯为釉料上色，可以保证发色充分，成色均匀，可以形成同色卡上标准炭黑接近的颜色釉。可以有效降低色差，釉面均匀平整，釉面成色均匀，烧制工艺简单。采用四氧化三铁改性石墨烯可以得到品质较高的着色剂，无需复杂的烧制工艺即可形成均匀的黑色釉面。将一部分石墨烯放到基础釉料中，另一部分放到第二釉料中，烧制前先喷涂到坯体上，再将第一釉料施釉到第二釉料上，烧成后可以直接得到表面平整、均匀的黑色陶瓷砖。
实施例2
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，改性石墨烯15g。
所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯。
所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨1.5g在10%乙醇的水溶液300g中超声分散，得到分散液；
将氯化铁32g和氯化亚铁24分别在乙醇1500g中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为10，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯15g混合，得到第一釉料。
实施例3
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，改性石墨烯15g。
所述改性石墨烯为铬改性石墨烯。
所述铬改性石墨烯的制备方法为：
将硝酸铬溶于无水乙醇中配制成浓度为10mg/mL的溶液，在搅拌的条件下滴加饱和的尿素的乙醇溶液，边加热边搅拌，控制溶液的温度在60℃，溶液中不断产生绿色沉淀，当pH值达到7停止滴加，沉淀完全，将沉 淀物真空抽滤、分离，在60℃烘干，得到硝酸铬尿素配合物；
称取的天然石墨9g放入N-甲基-2-吡咯烷酮中，在超声频率为20kHz，超声功率1800W条件下超声分散进行剥层处理3h，再在超声频率为40kHz、 超声功率为150W条件下超声分散1h，然后在600r/min的转速下离心0.5h，移出离心液 上层黑色的分散液，然后配制浓度为1.5mg/mL的石墨烯悬浮液；
称取的硝酸铬尿素配合物6g水配制成浓度为2mol/L硝酸铬尿素配合物水溶液，然后搅拌条件下将 硝酸铬尿素配合物水溶液加到本实施例的石墨烯悬浮液中，继续搅拌5h，得到均匀的 分散液；
将得到分散液放入水热反应釜中，在180℃反应10h，然后经水洗、 醇洗，在80℃条件下干燥，得到石墨烯/Cr2O3复合材料；
将石墨烯/Cr2O3复合材料放入气氛炉中，通入氮气，氮气的流量为5mL/min，升温至900℃，保温5h，然 后在氮气保护下降温到室温，得到石墨烯/氮化铬纳米复合材料。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯7.5g混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯7.5g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
实施例4
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，改性石墨烯15g。
所述改性石墨烯为铬改性石墨烯。
所述铬改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨1.5g在10%乙醇的水溶液300g中超声分散，得到分散液；
将硝酸铬50g在乙醇1500g中搅拌溶解，得到铬盐溶液；
将铬盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为10，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯7.5g混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯7.5g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
实施例5
低色差陶瓷釉料，包括：石英石220g，钾长石450g，高岭土100g，硼砂10g，氧化锌30g，硅酸锆30g，碳酸钙70g，碳酸镁10g，碳酸锶10g，五氧化二磷20g，碳酸锂30g，改性石墨烯20g。
所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯。
所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨2g在10%乙醇的水溶液300g中超声分散，得到分散液；
将氯化铁40g和氯化亚铁35分别在乙醇1500g中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为10，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯10g混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯10g分散到水8g中，加入氯化胺1g，得到第二釉料。
实施例6
低色差陶瓷釉料，包括：石英石360g，钾长石250g，高岭土50g，硼砂50g，氧化锌10g，硅酸锆10g，碳酸钙150g，碳酸镁50g，碳酸锶50g，五氧化二磷5g，碳酸锂10g，改性石墨烯5g。
所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯。
所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨0.5g在10%乙醇的水溶液300g中超声分散，得到分散液；
将氯化铁10g和氯化亚铁9分别在乙醇1500g中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为10，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同改性石墨烯2.5g混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯2.5g分散到水2g中，加入氯化胺0.25g，得到第二釉料。
对比例1
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，石墨烯15g。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同石墨烯7.5g混合，得到第一釉料；
剩余的石墨烯7.5g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
对比例2
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，四氧化三铁13.5g，石墨烯1.5g。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同石墨烯0.75g，四氧化三铁6.75g混合，得到第一釉料；
剩余的石墨烯0.75g、四氧化三铁6.75g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
对比例3
低色差陶瓷釉料，包括：石英石250g，钾长石400g，高岭土80g，硼砂40g，氧化锌20g，硅酸锆20g，碳酸钙100g，碳酸镁20g，碳酸锶20g，五氧化二磷10g，碳酸锂25g，四氧化三铁15g。
所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同四氧化三铁7.5g混合，得到第一釉料；
剩余的四氧化三铁7.5g分散到水6g中，加入氯化胺0.75g，得到第二釉料。
实验例
将实施例1~4，对比例1~3中的第二釉料喷涂到坯体上，在1100~1200℃下烧制90min，将第一釉料施釉到烧制后的坯体上，在1050℃下烧成6h，烧制和烧成过程中通入保护气体，得到低色差陶瓷砖。
采用WSD-3C型白度色差计对釉面色度进行测量，测量结果如下表所示。
从上表可知，实施例1中的明度值同标准炭黑的明度值（5.0）最接近，釉面质量好，成色也更均匀。实施例2中基础釉料中不含有改性石墨烯，仅在坯体上喷涂了具有改性石墨烯的第二釉料，其与标准炭黑的区别较大，实施例3和4中，采用铬黑改性的石墨烯染色，效果同实施例1仍有区别，且铬黑虽然为常见的黑色染料，但因为铬的毒性逐渐被淘汰。
对比例1中仅采用石墨烯，对比例2中采用四氧化三铁和石墨烯，对比例3中采用四氧化三铁，其明度值同标准炭黑都有较大的区别。
发明人在多年的实践中，发现制备低色差的陶瓷砖比较困难，现有技术中有采用实施例2。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，以上实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (8)
1.低色差陶瓷釉料，其特征在于，包括：石英石20~40%，钾长石25~45%，高岭土5~10%，硼砂1~5%，氧化锌1~3%，硅酸锆1~3%，碳酸钙7~15%，碳酸镁1~5%，碳酸锶1~5%，五氧化二磷0.5~2%，碳酸锂1~3%，改性石墨烯0.5~2%；
所述改性石墨烯为四氧化三铁改性石墨烯，所述低色差陶瓷釉料的制备方法包括：
将石英石、钾长石粉碎，球磨过300目筛网，得到混合粉末；
将混合粉末同高岭土、硼砂、氧化锌、硅酸锆、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锶、五氧化二磷、碳酸锂混合后球磨，得到基础釉料；
将基础釉料同40~50%改性石墨烯混合，得到第一釉料；
剩余的改性石墨烯分散到水中，加入氯化胺，得到第二釉料。
2.根据权利要求1所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，包括：石英石25~40%，钾长石40~45%，高岭土8~10%，硼砂4~5%，氧化锌2~3%，硅酸锆2~3%，碳酸钙10~15%，碳酸镁2~5%，碳酸锶2~5%，五氧化二磷1~2%，碳酸锂2.5~3%，改性石墨烯1.5~2%。
3.根据权利要求2所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，包括：石英石25%，钾长石40%，高岭土8%，硼砂4%，氧化锌2%，硅酸锆2%，碳酸钙10%，碳酸镁2%，碳酸锶2%，五氧化二磷1%，碳酸锂2.5%，改性石墨烯1.5%。
4.根据权利要求1所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，所述四氧化三铁改性石墨烯的制备方法为：
将氧化石墨烯在10%乙醇的水溶液中超声分散，得到分散液；
将氯化铁和氯化亚铁分别在乙醇中搅拌溶解，得到铁盐溶液；
将铁盐溶液和分散液混合搅拌，加热至50~90℃，加入氨水调节pH为9~11，反应2~5h，分离产物，洗涤后干燥得到四氧化三铁改性石墨烯。
5.根据权利要求4所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，所述氧化石墨烯与10%乙醇的水溶液的质量比为0.001~0.005：1。
6.根据权利要求4所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，所述氯化铁同氯化亚铁的质量比为1:0.7~0.8，所述氯化铁同乙醇的质量比为1:40~50。
7.根据权利要求6所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，所述氯化铁同氧化石墨烯的质量比为15~25:1。
8.根据权利要求1所述的低色差陶瓷釉料，其特征在于，所述第二釉料中改性石墨烯同水的质量比为1:0.5~1，所述氯化胺为改性石墨烯的0.5~1%。
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