CN112960963A - 吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法 - Google Patents

吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及硅藻和陶瓷制品领域，具体涉及吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法，其特征在于：包括坯体、透明釉、肌理釉和吸湿变色膜，所述坯体的上半部分布有贯通坯体内外的透光孔，所述坯体内表面覆盖有透明釉，所述吸湿变色膜覆盖于透光孔内壁，所述吸湿变色膜之间填充透明釉，所述坯体的下半部分覆盖肌理釉。外部光线射入透光孔内部，并通过透光孔内和坯体内的透明釉投射至坯体内部，使得坯体内部呈现荧光波纹，具有独特的审美效果；坯体下半部分通过涂抹装饰土和氧化铁，然后施加肌理釉，使得表面呈现流动状肌理，呈现暗淡感和矿石纵条纹肌理，具有独特的动态美感，烧釉过程中喷洒盐和木灰，使得釉面兼具有类似炭烧的火山纹。

Description

吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及硅藻和陶瓷制品领域，具体的涉及吸水性强的硅藻瓷制品及其 制备方法。
背景技术
硅藻土是一种硅质岩石，主要分布在中国、美国、日本、丹麦、法国、罗 马尼亚等国。是一种生物成因的硅质沉积岩，它主要由古代硅藻的遗骸所组成。 其化学成分以SiO2为主，可用SiO2·nH2O表示，矿物成分为蛋白石及其变种。我 国硅藻土储量3.2亿吨，远景储量达20多亿吨，主要集中在华东及东北地区，其 中规模较大，储量较多的有吉林、浙江、云南、山东、四川等省。硅藻土涂料 添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点， 能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大 的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间，还可减少树脂的用量，降低成本。硅藻土 应用于陶瓷领域时，可以提高陶瓷吸水性和含水率，然而现有的含硅藻土陶瓷 存在强度低、烧成过程中容易开裂、审美单一等问题，有鉴于此，本案由此产 生。
发明内容
本发明的一个目的是通过吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法解决上述问 题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：吸水性强的硅藻瓷制 品，其特征在于：包括坯体、透明釉、肌理釉和吸湿变色膜，所述坯体的上半 部分布有贯通坯体内外的透光孔，所述坯体内表面覆盖有透明釉，所述吸湿变 色膜覆盖于透光孔内壁，所述吸湿变色膜之间填充透明釉，所述坯体的下半部 分覆盖肌理釉。
优选的，所述坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土40-50份、高岭 土50-60份、霞石正长石40-50份、膨润土5-8份、碳酸镁5-10份、锂辉石6-10 份、氧化铁5-6份。
优选的，所述透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡12-15份、钾 长石40-50份、龙岩高岭土5-10份、石英25-35份、氧化锌5-10份。
优选的，所述肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石15-17份、 焦硼酸钠3-5份、碳酸镁10-12份、碳酸锂5-6份、高岭土12-14份、二氧化 硅40-50份、碳酸铜5-6份。
优选的，所述吸湿变色膜的原料为卤素钙钛矿晶体。
优选的，所述透光孔为锥形。
根据上述的吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤：
步骤a、按比例配置坯料原料组分，破碎过球磨，通过注浆成型坯体，预烘 干1-2小时后，取出坯体；
步骤b、在坯体上半部分表面雕刻透光孔，擦拭内外表面坯渣后，经烘干干 燥2-3小时，后于800-900℃下进行素烧；
步骤c、在与透光孔相对应位置的坯体内壁上贴纸以封闭透光孔，在与透光 孔相对应位置的坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝吸湿变色膜，乳化蜡避开透光孔 的外开口，在透光孔内壁上刷吸湿变色膜，自然干燥30-40min，重复涂抹吸湿 变色膜2-3次，然后于120-150℃下烘干2-3h，烘干的过程中乳化蜡蒸发；
步骤d、在坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝透明釉，乳化蜡避开透光孔的外开 口，坯体倒置浸入透明釉料中，透明釉覆盖坯体内壁，并填充透光孔，于 600-700℃下烧釉；
步骤e、在坯体外壁下半部分施加肌理釉，高温烧成。
优选的，其特征在于：所述透明釉的原料组分和水按照1:0.7-0.8的质量 比加水，经搅拌球磨后，过300-400目筛网得到透明釉料。
优选的，其特征在于：所述步骤e中，在坯体外壁下半部分施加肌理釉之 前，先在坯体表面涂抹一层装饰土，然后局部擦拭一层氧化铁，所述装饰土的 原料组分以重量份计，包括：长石10-15份、高岭土5-6份、锂辉石5-8份、 二氧化硅10-12份、膨润土6-8份。
优选的，其特征在于：所述步骤e中，所述釉料烧制先在750-850℃温度下 烧制20-30min，然后在1200-1300℃烧制4-6h，以50℃/h的速度缓慢升温，当 温度达到1450℃后保温30min，保温的过程中每隔15min撒盐和木灰一次，以 100℃/h的速度将窑炉温度降至450℃，冷却出窑。
由上述描述可知，本发明提供的吸水性强的硅藻瓷制品及其制备方法具有 如下有益效果：含硅藻土的坯体具有良好的吸水性能，坯体的含水率可以根据 空气中湿度变化而变化，而覆盖于透光孔内的吸湿变色膜根据坯体的含水率而 变化颜色，外部光线射入透光孔内部，并通过透光孔内和坯体内的透明釉投射 至坯体内部，使得坯体内部呈现荧光波纹，具有独特的审美效果；坯体中添加 其他配方的组分，在保证坯体孔隙率的同时增加坯体强度；坯体下半部分通过 涂抹装饰土和氧化铁，然后施加肌理釉，使得表面呈现流动状肌理，具有流动 性的含锂光面肌理釉渗透到装饰土和氧化铁形成的哑光红底釉之中，熔融在一 起使得釉面呈现光亮和哑光相结合，呈现暗淡感和矿石纵条纹肌理，具有独特 的动态美感，烧釉过程中喷洒盐和木灰，使得釉面兼具有类似炭烧的火山纹。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
本为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明吸水性强的硅藻瓷制品，包括坯体、透明釉、肌理釉和吸湿变色膜。
坯体的上半部分布有贯通坯体内外的透光孔，透光孔为锥形，透光孔的直 径从坯体外部向内部减小，坯体内表面覆盖有透明釉，吸湿变色膜覆盖于透光 孔内壁，吸湿变色膜之间填充透明釉，坯体的下半部分覆盖肌理釉。
坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土40-50份、高岭土50-60份、 霞石正长石40-50份、膨润土5-8份、碳酸镁5-10份、锂辉石6-10份、氧化 铁5-6份。
透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡12-15份、钾长石40-50份、 龙岩高岭土5-10份、石英25-35份、氧化锌5-10份。
肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石15-17份、焦硼酸钠3-5 份、碳酸镁10-12份、碳酸锂5-6份、高岭土12-14份、二氧化硅40-50份、 碳酸铜5-6份。
作为优选实施例一，坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土40份、高 岭土50份、霞石正长石40份、膨润土5份、碳酸镁5份、锂辉石6份、氧化 铁5份。
透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡12份、钾长石40份、龙岩 高岭土5份、石英25份、氧化锌5份。
肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石15份、焦硼酸钠3份、 碳酸镁10份、碳酸锂5份、高岭土12份、二氧化硅40份、碳酸铜5份。
作为优选实施例二，坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土50份、高 岭土60份、霞石正长石50份、膨润土8份、碳酸镁10份、锂辉石10份、氧 化铁6份。
透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡15份、钾长石50份、龙岩 高岭土10份、石英35份、氧化锌10份。
肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石17份、焦硼酸钠5份、 碳酸镁12份、碳酸锂6份、高岭土14份、二氧化硅50份、碳酸铜6份。
作为优选实施例三，坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土45份、高 岭土55份、霞石正长石45份、膨润土7份、碳酸镁8份、锂辉石7份、氧化 铁5.5份。
透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡13份、钾长石45份、龙岩 高岭土6份、石英30份、氧化锌8份。
肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石16份、焦硼酸钠4份、 碳酸镁11份、碳酸锂5.5份、高岭土13份、二氧化硅45份、碳酸铜5.5份。
吸湿变色膜的原料为卤素钙钛矿晶体，卤素钙钛矿晶体的制备方法参见现 有技术，卤素钙钛矿晶体的变色原理为利用水的浸润和挥发，实现了发光结构 CsPbBr3和非发光结构CsPb2Br5之间的可逆转换。在水汽作用下，无表面配体 的CsPbBr3纳米晶体通过剥离CsBr转为为CsPb2Br5；当水蒸发后，CsPb2Br5 重新转化为CsPbBr3纳米晶体，从而实现水致变色发出荧光。
上述吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、按比例配置坯料原料组分，破碎过球磨，通过注浆成型坯体，预烘 干1-2小时后，取出坯体；
步骤b、在坯体上半部分表面雕刻透光孔，擦拭内外表面坯渣后，经烘干干 燥2-3小时，后于800-900℃下进行素烧；
步骤c、在与透光孔相对应位置的坯体内壁上贴纸以封闭透光孔，在与透光 孔相对应位置的坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝吸湿变色膜，乳化蜡避开透光孔 的外开口，在透光孔内壁上刷吸湿变色膜，自然干燥30-40min，重复涂抹吸湿 变色膜2-3次，然后于120-150℃下烘干2-3h，烘干的过程中乳化蜡蒸发；
步骤d、在坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝透明釉，乳化蜡避开透光孔的外开 口，坯体倒置浸入透明釉料中，透明釉覆盖坯体内壁，并填充透光孔，于 600-700℃下烧釉；
步骤e、在坯体外壁下半部分施加肌理釉，高温烧成。
透明釉的原料组分和水按照1:0.7-0.8的质量比加水，经搅拌球磨后，过 300-400目筛网得到透明釉料。
进一步的，步骤e中，在坯体外壁下半部分施加肌理釉之前，先在坯体表 面涂抹一层装饰土，然后局部擦拭一层氧化铁，装饰土的原料组分以重量份计， 包括：长石10-15份、高岭土5-6份、锂辉石5-8份、二氧化硅10-12份、膨 润土6-8份。
进一步的，步骤e中，釉料烧制先在750-850℃温度下烧制20-30min，然 后在1200-1300℃烧制4-6h，以50℃/h的速度缓慢升温，当温度达到1450℃后 保温30min，保温的过程中每隔15min撒盐和木灰一次，盐和木灰按质量比1:1 配置，每次用量为瓷制品重量的1/5，以100℃/h的速度将窑炉温度降至450℃， 冷却出窑。
含硅藻土的坯体具有良好的吸水性能，坯体的含水率可以根据空气中湿度 变化而变化，而覆盖于透光孔内的吸湿变色膜根据坯体的含水率而变化颜色， 外部光线射入透光孔内部，并通过透光孔内和坯体内的透明釉投射至坯体内部， 使得坯体内部呈现荧光波纹，具有独特的审美效果；坯体中添加其他配方的组 分，在保证坯体孔隙率的同时增加坯体强度；坯体下半部分通过涂抹装饰土和 氧化铁，然后施加肌理釉，使得表面呈现流动状肌理，具有流动性的含锂光面 肌理釉渗透到装饰土和氧化铁形成的哑光红底釉之中，熔融在一起使得釉面呈 现光亮和哑光相结合，呈现暗淡感和矿石纵条纹肌理，具有独特的动态美感， 烧釉过程中喷洒盐和木灰，使得釉面兼具有类似炭烧的火山纹。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、 “右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，本说明书中未作 详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以 是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；本发明中提供的用电器的型号仅 供参考。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际使用情况更换功能相 同的不同型号用电器，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上 述术语在本发明中的具体含义。
上述仅为本发明的若干具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此， 凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的 行为。

Claims (10)

1.吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于：包括坯体、透明釉、肌理釉和吸湿变色膜，所述坯体的上半部分布有贯通坯体内外的透光孔，所述坯体内表面覆盖有透明釉，所述吸湿变色膜覆盖于透光孔内壁，所述吸湿变色膜之间填充透明釉，所述坯体的下半部分覆盖肌理釉。
2.根据权利要求1所述的吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于，所述坯体的原料组分以重量份计，包括：硅藻土40-50份、高岭土50-60份、霞石正长石40-50份、膨润土5-8份、碳酸镁5-10份、锂辉石6-10份、氧化铁5-6份。
3.根据权利要求1所述的吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于，所述透明釉的原料组分以重量份计，包括：碳酸钡12-15份、钾长石40-50份、龙岩高岭土5-10份、石英25-35份、氧化锌5-10份。
4.根据权利要求1所述的吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于，所述肌理釉的原料组分以重量份计，包括：霞石正长石15-17份、焦硼酸钠3-5份、碳酸镁10-12份、碳酸锂5-6份、高岭土12-14份、二氧化硅40-50份、碳酸铜5-6份。
5.根据权利要求1所述的吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于，所述吸湿变色膜的原料为卤素钙钛矿晶体。
6.根据权利要求1所述的吸水性强的硅藻瓷制品，其特征在于，其特征在于：所述透光孔为锥形。
7.根据权利要求1-6任一项所述的吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、按比例配置坯料原料组分，破碎过球磨，通过注浆成型坯体，预烘干1-2小时后，取出坯体；
步骤b、在坯体上半部分表面雕刻透光孔，擦拭内外表面坯渣后，经烘干干燥2-3小时，后于800-900℃下进行素烧；
步骤c、在与透光孔相对应位置的坯体内壁上贴纸以封闭透光孔，在与透光孔相对应位置的坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝吸湿变色膜，乳化蜡避开透光孔的外开口，在透光孔内壁上刷吸湿变色膜，自然干燥30-40min，重复涂抹吸湿变色膜2-3次，然后于120-150℃下烘干2-3h，烘干的过程中乳化蜡蒸发；
步骤d、在坯体外壁上涂抹乳化蜡以隔绝透明釉，乳化蜡避开透光孔的外开口，坯体倒置浸入透明釉料中，透明釉覆盖坯体内壁，并填充透光孔，于600-700℃下烧釉；
步骤e、在坯体外壁下半部分施加肌理釉，高温烧成。
8.根据权利要求7所述的吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于：所述透明釉的原料组分和水按照1:0.7-0.8的质量比加水，经搅拌球磨后，过300-400目筛网得到透明釉料。
9.根据权利要求7所述的吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，在坯体外壁下半部分施加肌理釉之前，先在坯体表面涂抹一层装饰土，然后局部擦拭一层氧化铁，所述装饰土的原料组分以重量份计，包括：长石10-15份、高岭土5-6份、锂辉石5-8份、二氧化硅10-12份、膨润土6-8份。
10.根据权利要求7所述的吸水性强的硅藻瓷制品的制备方法，其特征在于：所述步骤e中，所述釉料烧制先在750-850℃温度下烧制20-30min，然后在1200-1300℃烧制4-6h，以50℃/h的速度缓慢升温，当温度达到1450℃后保温30min，保温的过程中每隔15min撒盐和木灰一次，以100℃/h的速度将窑炉温度降至450℃，冷却出窑。
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