CN112830766A - 低温一次烧成日用陶瓷制品及其加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低温一次烧成日用陶瓷制品及其加工工艺,包括下列素抷原料:高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖;还包括下列釉料原料:蛤蜊壳粉、膨润土、堇青石、氧化铈、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒;釉料制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行20‑24h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行3‑5h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈在100‑120℃下进行无氧煅烧,随后与所述粉料在高速混料机中进行30‑35℃、15‑20min恒温搅拌,得釉料。本发明所得的日用陶瓷制品强度高、吸水率低、耐磨性好、抗热震性好,且低温下就可烧成。
Description
技术领域
本发明涉及日用陶瓷技术领域,特别是涉及低温一次烧成日用陶瓷制品及其加工工艺。
背景技术
陶瓷由于其易于清洁、热稳定性好、化学性能稳定被人们在日常生活中广泛使用。目前,普通日用陶瓷的烧成温度为1300~1350℃,其烧成温度较高,且需经历坯体高温素烧、上釉、再高温釉烧制得,这种方法成本高、能耗大,因此,低温烧成今年来被广泛关注,低温烧成所得陶瓷的性能与正常烧成的陶瓷性能相近,并且节能、成本低、生产效率高。
现有技术中采用低温烧成的陶瓷制品,其瓷面耐磨性低,吸水率高,且质感偏重。
发明内容
基于上述缺陷,本发明提供低温一次烧成日用陶瓷制品及其加工工艺,本发明的日用陶瓷制品采用液氮冷冻蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒,再与无氧煅烧后的膨润土、氧化铈混合制得釉料,再采用干喷施和湿涂覆的方式用于素抷表面,再经低温烧制制得日用陶瓷制品,此种日用陶瓷制品耐磨性好、强度高、吸水率低。
解决该技术问题的技术方案为:
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土20-30份、硅藻土10-20份、锂辉石6~10份、硼钙石8~10份、魔芋葡甘聚糖1-5份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉10-15份、膨润土2-5份、堇青石10-12份、氧化铈2-5份、玻璃纤维2-5份、聚苯硫醚颗粒0.5-1份;所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行20-24h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行3-5h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈在100-120℃下进行无氧煅烧,随后与所述粉料在高速混料机中进行30-35℃、15-20min恒温搅拌,得釉料。
进一步地,所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土20-25份、硅藻土10-15份、锂辉石6~8份、硼钙石8~9份、魔芋葡甘聚糖1-3份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉10-12份、膨润土2-3份、堇青石10-11份、氧化铈2-3份、玻璃纤维2-3份、聚苯硫醚颗粒0.5-0.8份。
进一步地,所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土25份、硅藻土15份、锂辉石8份、硼钙石9份、魔芋葡甘聚糖3份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉12份、膨润土3份、堇青石11份、氧化铈3份、玻璃纤维3份、聚苯硫醚颗粒0.8份。
进一步地,所述无氧煅烧具体为:将所述膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、100-120℃下保温3-4h、降温速率为5℃/min的处理。
进一步地,所述高速混料机的搅拌速率为800-900rpm。
进一步地,所述的低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行6-8h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨8-10h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的6-8倍的水,搅拌40-60min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,烧成温度为1000-1180℃;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
进一步地,在步骤S3中,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1000-1180℃,保温时间4-6h、降温速率为5℃/min。
本发明的有益效果:本发明将蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行冷冻,使其脆化,再在球磨机中进行干磨,使得所述物料细腻,再将物料与无氧煅烧后的膨润土、氧化铈高速混合制得釉料,无氧煅烧后的膨润土、氧化铈性质稳定,使釉料质地均一、性质稳定;采用干喷射施和湿涂覆的方式用于素抷表面,干喷射施由于具有一定的冲击力可使釉料粉末嵌入素抷,冲力大的嵌入深,冲力小的嵌入浅,这样就在素抷上形成深浅不一的釉料嵌体,增强了素抷的强度;再以湿釉涂覆表面、烧成,抛光,使烧成后的抷体表面均一光滑,进一步锁死嵌体,不致嵌体脱落。本发明所得日用陶瓷制品耐磨性好、强度高、吸水率低。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。
实施例一:
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土20份、硅藻土10份、锂辉石6份、硼钙石8份、魔芋葡甘聚糖1份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉10份、膨润土2份、堇青石10份、氧化铈2份、玻璃纤维2份、聚苯硫醚颗粒0.5份;所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行20h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行3h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、100℃下保温3h、降温速率为5℃/min的处理,随后与所述粉料在高速混料机中进行30℃、15min恒温搅拌,搅拌速率为800rpm,得釉料。
低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行6h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨8h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的6倍的水,搅拌40min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1000℃,保温时间4h、降温速率为5℃/min;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
实施例二:
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土30份、硅藻土20份、锂辉石10份、硼钙石10份、魔芋葡甘聚糖5份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉15份、膨润土5份、堇青石12份、氧化铈5份、玻璃纤维5份、聚苯硫醚颗粒1份;所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行24h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行5h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、120℃下保温4h、降温速率为5℃/min的处理,随后与所述粉料在高速混料机中进行35℃、20min恒温搅拌,搅拌速率为900rpm,得釉料。
低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行8h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨10h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的8倍的水,搅拌60min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1180℃,保温时间6h、降温速率为5℃/min;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
实施例三:
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土25份、硅藻土15份、锂辉石8份、硼钙石9份、魔芋葡甘聚糖3份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉12份、膨润土3份、堇青石11份、氧化铈3份、玻璃纤维3份、聚苯硫醚颗粒0.8份;所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行22h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行4h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、100-120℃下保温3-4h、降温速率为5℃/min的处理,随后与所述粉料在高速混料机中进行32℃、18min恒温搅拌,搅拌速率为850rpm,得釉料。
低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行7h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨9h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的7倍的水,搅拌50min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1100℃,保温时间5h、降温速率为5℃/min;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
实施例四
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土22份、硅藻土12份、锂辉石7份、硼钙石8.5份、魔芋葡甘聚糖2份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉11份、膨润土2.5份、堇青石10.5份、氧化铈2.5份、玻璃纤维2.5份、聚苯硫醚颗粒0.6份。所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行22h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行4h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、100-120℃下保温3-4h、降温速率为5℃/min的处理,随后与所述粉料在高速混料机中进行32℃、18min恒温搅拌,搅拌速率为850rpm,得釉料。
低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行7h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨9h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的7倍的水,搅拌50min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1100℃,保温时间5h、降温速率为5℃/min;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
对比例1
低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土22份、硅藻土12份、锂辉石7份、硼钙石8.5份、魔芋葡甘聚糖2份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉11份、膨润土2.5份、堇青石10.5份、氧化铈2.5份、玻璃纤维2.5份、聚苯硫醚颗粒0.6份。所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入球磨机中进行8h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈与所述粉料在高速混料机中进行32℃、18min恒温搅拌,搅拌速率为850rpm,得釉料。
低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,包括下列步骤:
S1.素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行7h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨9h,得素抷浆料;
S2.将S1所得的素抷浆料制成素抷;向釉料中加入质量为物料质量的7倍的水,搅拌50min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3.将待烧抷体放入炉内进行烧制,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1100℃,保温时间5h、降温速率为5℃/min;
S4.将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
对实施例及对比例中的产品进行相关性能检测(抗热震性测试标准遵循GB/T3532-2009;抗折强度测试标准遵循GBT6569-2006)。
耐磨测试:采用耐磨性测试机对陶瓷制品的碎片进行耐磨性测试,取5片陶瓷制品碎片,在碎片上放置颗粒级配的研磨钢球、80号白刚玉和定量的去离子水,按照规定的旋转速率进行旋转研磨,对已磨损的陶瓷碎片与未磨损的陶瓷碎片进行观察对比,通过陶瓷制品碎片上开始出现磨损的研磨转数来评价其耐磨性,将5片陶瓷制品碎片的耐磨性测试结果求平均值即得陶瓷制品的耐磨性测试结果。
吸水率测试:取5片陶瓷制品碎片,洗净后烘干,分别称其重量,之后将陶瓷制品碎片分隔后置于蒸馏水中,煮沸3小时,期间水面保持高于陶瓷制品碎片10mm以上,之后将陶瓷制品碎片捞出,用已吸水饱和的布揩去陶瓷制品碎片表面附着的水,迅速分别称量其重量,计算5片陶瓷制品碎片的平均吸水率即得陶瓷制品的吸水率。测试结果如下表1所示。
表1性能测试结果
从表1可知,当膨润土、氧化铈不经无氧煅烧处理,蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒不经液氮处理,同时不采用喷射干釉料的施釉方法,所得产品明显强度降低,吸水率高、耐磨性低、且抗热震性减弱,可能由于未经液氮处理的原料颗粒粗,导致烧成过程中釉料在素抷表面结合性差;不喷射干釉料使得素抷内部支撑性差;膨润土、氧化铈不经无氧煅烧处理,其稳定性差。由此可知,按本发明的方法生产的产品强度高、吸水率低、耐磨性好、抗热震性好,且低温下就可烧成。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明,但本发明创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换,这些等同的变型或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,其特征在于,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土20-30份、硅藻土10-20份、锂辉石6~10份、硼钙石8~10份、魔芋葡甘聚糖1-5份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉10-15份、膨润土2-5份、堇青石10-12份、氧化铈2-5份、玻璃纤维2-5份、聚苯硫醚颗粒0.5-1份;所述釉料的制备方法为:将所述重量份的蛤蜊壳粉、堇青石、玻璃纤维、聚苯硫醚颗粒放入液氮中进行20-24h冷冻,随后取出立即加入球磨机中进行3-5h干磨,过400目筛,得粉料;将所述重量份的膨润土、氧化铈在100-120℃下进行无氧煅烧,随后与所述粉料在高速混料机中进行30-35℃、15-20min恒温搅拌,得釉料。
2.根据权利要求1所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,其特征在于,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土20-25份、硅藻土10-15份、锂辉石6~8份、硼钙石8~9份、魔芋葡甘聚糖 1-3份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉10-12份、膨润土2-3份、堇青石10-11份、氧化铈2-3份、玻璃纤维2-3份、聚苯硫醚颗粒0.5-0.8份。
3.根据权利要求1所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,包括釉料和素抷,其特征在于,所述素抷包括下列重量份的原料:高岭土25份、硅藻土15份、锂辉石8份、硼钙石9份、魔芋葡甘聚糖 3份;所述釉料包括下列重量份的原料:蛤蜊壳粉12份、膨润土3份、堇青石11份、氧化铈3份、玻璃纤维3份、聚苯硫醚颗粒0.8份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,其特征在于,所述无氧煅烧具体为:将所述膨润土、氧化铈放入高温炉进行升温速率为8℃/min、100-120℃下保温3-4h、降温速率为5℃/min的处理。
5.根据权利要求1-3任一项所述的低温一次烧成日用陶瓷制品,其特征在于,所述高速混料机的搅拌速率为800-900rpm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,其特征在于,包括下列步骤:
S1. 素抷制作:将所述重量份的高岭土、硅藻土、锂辉石、硼钙石、魔芋葡甘聚糖放入粉碎机中粉碎、200目筛过滤后加入球磨机中进行6-8h干磨,再加干磨后得料质量1.5倍的水进行湿磨8-10h,得素抷浆料;
S2. 将S1所得的素抷浆料制成素抷,将所述釉料通过高压喷射于素抷上,喷射1min,完成釉料干施步骤;再向剩余釉料中加入质量为混料质量的6-8倍的水,搅拌40-60min,得湿釉料,将湿釉料涂覆于素抷表面,形成待烧抷体;
S3. 将待烧抷体放入炉内进行烧制,烧成温度为1000-1180℃;
S4. 将烧成后的抷体进行抛光,即得日用陶瓷制品。
7.如权利要求6所述的低温一次烧成日用陶瓷制品的加工工艺,其特征在于,在步骤S3中,抷体在炉内的升温速率为10℃/min、保温温度为1000-1180℃,保温时间4-6h、降温速率为5℃/min。
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