CN113443894A - 一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法 - Google Patents

一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于陶瓷技术领域，本发明具体公开了一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，包括以下步骤：S1、制备坯体层；S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为150~300g/m2；S3、在1340~1355℃下烧结60~100min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：20~35份高岭土、10~20份白色熔块、10~16份叶腊石、6~12份石英砂、6~12份氧化钙、4~8硅灰石、4~8份润滑剂、2~5份烧结助剂、1~3份锂辉石。所述的陶瓷具有触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感，且具有良好的韧性。

Description

一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，具体涉及一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法。
背景技术
羊脂玉又名羊脂白玉，顾名思义就是犹如羊脂一样的玉石。现代宝玉石学家的解释是优质和田玉白玉，其颜色呈脂白色（可稍泛淡青色、乳黄色等），具有油滑、细腻滋润的触感。
CN111995382A公开了一种羊脂玉陶瓷砖的制备方法，其具体公开了所述羊脂玉保护釉的矿物组成包括：以质量百分比计，透光钾长石：35.0~45.0%，针状透光高岭土20.0~30.0%，熔融石英12.0~18.0%，刚玉：4.0~6.0%，碳酸钡：6.0~8.0%，氧化锌：1.0~3.0%。所述的羊脂玉陶瓷砖质感滋润、细腻，呈现羊脂的哑光光泽，手掌不断触摸过程中，在其表面产生“油性”感，犹如“婴儿肌肤”的触感。其配方体系中，引入了大量的长石类物质，引入了大量的K2O，而K2O在烧制过程中主要以液相存在，导致不容易析出K2O类晶体；再者，K2O冷却后以玻璃相存在，而玻璃相的存在不利于韧性、力学性能的提升，从而导致其韧性、力学性能不足。
发明内容
本发明提供一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，所述的陶瓷具有触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感，且具有良好的韧性。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，包括以下步骤；
S1、制备坯体层；
S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为150~300g/m2；
S3、在1340~1355℃下烧结60~100min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；
所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：20~35份高岭土、10~20份白色熔块、10~16份叶腊石、6~12份石英砂、6~12份氧化钙、4~8硅灰石、4~8份润滑剂、2~5份烧结助剂、1~3份锂辉石。
本发明的发明人在大量的研究中发现，在所述的以高岭土、叶腊石为主料的配方体系下，通过加入润滑剂、白色熔块，在1340~1355℃下精准烧结，能够得到触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感的陶瓷。
且本发明所述的陶瓷能够避免使用长石类原料（如钾长石、钠长石）。
作为一种优选方案，所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制备而成：22~30份高岭土、15~20份白色熔块、10~15份叶腊石、8~12份石英砂、6~10份氧化钙、5~8硅灰石、4~7份润滑剂、3~5份烧结助剂、1~2.5份锂辉石。
作为一种优选方案，所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：28.4份高岭土、18份白色熔块、14份叶腊石、11份石英砂、9份氧化钙、7.6硅灰石、6份润滑剂、4份烧结助剂、2份锂辉石。
作为一种优选方案，所述润滑剂由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼按照重量比1：0.2~2：0.2~2组成。
本发明的发明人在大量的研究中发现，采取上述所述的由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼组成的三元润滑剂能够使得所述的陶瓷具有油滑、细腻的触感，使其具有类似于羊脂玉般的触感。
而发明人进一步发现，若采取其他润滑剂（非上述所述的三元润滑剂），则会导致所述的陶瓷触摸不会就有油滑、细腻感，从而不具有类似于羊脂玉般的触感。
作为一种优选方案，所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：30~40份霞石粉、20~30份改性硫酸钙晶须、15~25份硅灰石、8~15份羟基磷灰石、4~8份氧化硼、2~5份硅酸锆、1~2份碳酸钡、0.2~1份六氟铝酸钠。
发明人发现，采取上述所述的白色熔块，使得所述的陶瓷能够在1340~1355℃下精准烧结，得到触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感的陶瓷。
作为一种优选方案，所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：33.6份霞石粉、24.5份改性硫酸钙晶须、20份硅灰石、12份羟基磷灰石、5份氧化硼、3份硅酸锆、1.3份碳酸钡、0.6份六氟铝酸钠。
作为一种优选方案，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将8~15重量份硫酸钙晶须加入到25~40重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将0.6~1.5重量份石墨颗粒、0.5~1.2重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以200~500rpm转速搅拌6~15h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.4~1.2重量份三乙醇胺硼酸酯、0.2~0.6重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8~20重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将2~6重量份改性液滴入10~20重量份硫酸钙晶须处理液中，在60~75℃下，以100~600rpm转速搅拌40~100min，再滴入1~4重量份的5~10wt%硝酸钡水溶液，以200~800W超声处理15~45min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
本发明的发明人通过对硫酸钙晶须进行改性处理，得到了能够显著提高韧性、强度的改性硫酸钙晶须，所述的改性硫酸钙晶须不会导致微裂纹的产生的同时能够促进陶瓷致密化，提高其分散性能，促进其在体系中均匀分布，从而有效的提高韧性、强度。
且本发明发明人发现，不同的改性硫酸钙晶须的制备方法制备得到改性硫酸钙晶须对于韧性、强度的提高是不同的，本发明所述的改性硫酸钙晶须的制备方法相比于其他方法加入到本发明中能够更加显著的提高韧性、强度。
作为一种优选方案，所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.1~1：0.2~0.8组成。
作为一种优选方案，所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.2：0.3组成。
作为一种优选方案，所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：31份高岭土、23份叶腊石、19份石英砂、8~15份氧化钙、5~10份硅灰石、3~7份烧结助剂、2~6份锂辉石。
本发明的有益效果：本发明所述的陶瓷在1340~1355℃下精准烧结，能够得到触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感的陶瓷。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除特别声明，所述的份均为重量份。
实施例1
一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，包括以下步骤；
S1、将31重量份高岭土、23重量份叶腊石、19重量份石英砂、12重量份氧化钙、8重量份硅灰石、4重量份烧结助剂、3重量份锂辉石加入到球磨机中，球磨混合均匀，经过压制，在1350℃下烧结90min，经过磨边，得到坯体层；
S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为200g/m2；
S3、在1350℃下烧结80min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；
所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：28.4份高岭土、18份白色熔块、14份叶腊石、11份石英砂、9份氧化钙、7.6硅灰石、6份润滑剂、4份烧结助剂、2份锂辉石。
在所述的以高岭土、叶腊石为主料的配方体系下，通过加入润滑剂、白色熔块，在1340~1355℃下精准烧结，能够得到触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感的陶瓷。
所述润滑剂由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼按照重量比1：0.5：1.5组成。
采取上述所述的由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼组成的三元润滑剂能够使得所述的陶瓷具有油滑、细腻的触感，使其具有类似于羊脂玉般的触感。
所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.2：0.3组成（坯体层所用烧结助剂与羊脂玉釉料所用烧结助剂相同，下同）。
所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：33.6份霞石粉、24.5份改性硫酸钙晶须、20份硅灰石、12份羟基磷灰石、5份氧化硼、3份硅酸锆、1.3份碳酸钡、0.6份六氟铝酸钠。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.8重量份三乙醇胺硼酸酯、0.4重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8.8重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将5重量份改性液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，在65℃下，以400rpm转速搅拌60min，再滴入2重量份的8wt%硝酸钡水溶液，以500W超声处理30min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
通过对硫酸钙晶须进行改性处理，得到了能够显著提高韧性、强度的改性硫酸钙晶须，所述的改性硫酸钙晶须不会导致微裂纹的产生的同时能够促进陶瓷致密化，提高其分散性能，促进其在体系中均匀分布，从而有效的提高韧性、强度。
实施例2
一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，包括以下步骤；
S1、将31重量份高岭土、23重量份叶腊石、19重量份石英砂、12重量份氧化钙、8重量份硅灰石、4重量份烧结助剂、3重量份锂辉石加入到球磨机中，球磨混合均匀，经过压制，在1350℃下烧结90min，经过磨边，得到坯体层；
S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为200g/m2；
S3、在1350℃下烧结80min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；
所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：32份高岭土、14份白色熔块、15份叶腊石、12份石英砂、10份氧化钙、8硅灰石、5份润滑剂、3份烧结助剂、1份锂辉石。
所述润滑剂由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼按照重量比1：1：1组成。
所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.5：0.5组成。
所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：31.8份霞石粉、20份改性硫酸钙晶须、22份硅灰石、15份羟基磷灰石、4份氧化硼、5份硅酸锆、2份碳酸钡、0.2份六氟铝酸钠。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.8重量份三乙醇胺硼酸酯、0.4重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8.8重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将5重量份改性液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，在65℃下，以400rpm转速搅拌60min，再滴入2重量份的8wt%硝酸钡水溶液，以500W超声处理30min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
实施例3
一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，包括以下步骤；
S1、将31重量份高岭土、23重量份叶腊石、19重量份石英砂、12重量份氧化钙、8重量份硅灰石、4重量份烧结助剂、3重量份锂辉石加入到球磨机中，球磨混合均匀，经过压制，在1350℃下烧结90min，经过磨边，得到坯体层；
S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为200g/m2；
S3、在1350℃下烧结80min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；
所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：28份高岭土、15份白色熔块、16份叶腊石、10份石英砂、11份氧化钙、7硅灰石、6份润滑剂、4份烧结助剂、3份锂辉石。
所述润滑剂由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼按照重量比1：0.8：1.2组成。
所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.4：0.6组成。
所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：31.8份霞石粉、20份改性硫酸钙晶须、22份硅灰石、15份羟基磷灰石、4份氧化硼、5份硅酸锆、2份碳酸钡、0.2份六氟铝酸钠。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.8重量份三乙醇胺硼酸酯、0.4重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8.8重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将5重量份改性液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，在65℃下，以400rpm转速搅拌60min，再滴入2重量份的8wt%硝酸钡水溶液，以500W超声处理30min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1不含有所述的润滑剂，其他都相同。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，所述润滑剂采用单一的氟化钙，其他都相同。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3所述的S3中的烧结温度不同于实施例1，其他都相同。
S3、在1250℃下烧结80min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4所述的S3中的烧结温度不同于实施例1，其他都相同。
S3、在1450℃下烧结80min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5不含有所述的硫酸钙晶须，其他都相同。
对比例6
对比例6与实施例1不同之处在于，对比例6采用硫酸钙晶须替换改性硫酸钙晶须，其他都相同。
对比例7
对比例7与实施例1不同之处在于，对比例7所述的硫酸钙晶须的制备方法不同于实施例1，其他都相同。
在本对比例中，不经过改性液的处理。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将2重量份硝酸钡水溶液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，以500W超声处理30min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
对比例8
对比例8与实施例1不同之处在于，对比例8所述的改性液的组成不同于实施例1，其他都相同。
在本对比例中，所述的改性液由硅烷偶联剂KH550配制而成。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.8硅烷偶联剂KH550加入到8.8重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将5重量份改性液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，在65℃下，以400rpm转速搅拌60min，再滴入2重量份的8wt%硝酸钡水溶液，以500W超声处理30min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
对比例9
对比例9与实施例1不同之处在于，对比例9所述的改性硫酸钙晶须的制备方法不同于实施例1，其他都相同。
在本对比例中，所述的改性硫酸钙晶须不经过硝酸钡水溶液处理，其他都相同。
所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将10重量份硫酸钙晶须加入到38重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将1.2重量份石墨颗粒、0.8重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以400rpm转速搅拌10h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.8重量份三乙醇胺硼酸酯、0.4重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8.8重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将5重量份改性液滴入15重量份硫酸钙晶须处理液中，在65℃下，以400rpm转速搅拌60min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1.对实施例1~3、对比例1~4所述的陶瓷进行触感评价，测试结果见表1。
表1 触感测试
Figure DEST_PATH_IMAGE001
从表1中可看出，本发明所述的陶瓷触感油滑，细腻，具有类似于羊脂玉般的触感，对比实施例1与对比例1、2可知，所述的润滑剂采用由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼组成的三元润滑剂能够使所述的陶瓷具有油滑，细腻，羊脂玉般的触感；对比实施例1与对比例3、4可知，所述的烧结温度能够显著影响到所述陶瓷的触感，若所述的烧结温度不在本发明所述的范围内，则不出具有羊脂玉般的触感。
2. 断裂韧性：采用压痕法测试实施例1~3、对比例3~9所述的陶瓷的断裂韧性，测试结果见表2。
表2 断裂韧性测试结果
Figure 933254DEST_PATH_IMAGE002
从表2中可看出，本发明所述的陶瓷具有良好的韧性。
对比实施例1与对比例3、4可看出，若所述的陶瓷的烧结温度不在本发明所述的烧结温度范围内，所述的陶瓷的韧性会下降，特别是当温度低于本发明所述的烧结温度范围内时，韧性会显著下降。
对比实施例1与对比例5~9可知，本发明所述的改性硫酸钙晶须能够显著提高所述陶瓷的韧性，且不同的改性方法制备得到的改性硫酸钙晶须对于所述陶瓷的韧性的提高是不同的，本发明所述的改性硫酸钙晶须的制备方法相比于其他方法能够更加显著的提高所述陶瓷的韧性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；
S1、制备坯体层；
S2、制备羊脂玉釉料，将羊脂玉釉料施于所述坯体层，所述施釉量为150~300g/m2；
S3、在1340~1355℃下烧结60~100min，即得具有羊脂玉触感的陶瓷；
所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：20~35份高岭土、10~20份白色熔块、10~16份叶腊石、6~12份石英砂、6~12份氧化钙、4~8硅灰石、4~8份润滑剂、2~5份烧结助剂、1~3份锂辉石。
2.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制备而成：22~30份高岭土、15~20份白色熔块、10~15份叶腊石、8~12份石英砂、6~10份氧化钙、5~8硅灰石、4~7份润滑剂、3~5份烧结助剂、1~2.5份锂辉石。
3.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述羊脂玉釉料由以下重量份原料制成：28.4份高岭土、18份白色熔块、14份叶腊石、11份石英砂、9份氧化钙、7.6硅灰石、6份润滑剂、4份烧结助剂、2份锂辉石。
4.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述润滑剂由氟化钙、三氟甲磺酸镁、六方氮化硼按照重量比1：0.2~2：0.2~2组成。
5.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：30~40份霞石粉、20~30份改性硫酸钙晶须、15~25份硅灰石、8~15份羟基磷灰石、4~8份氧化硼、2~5份硅酸锆、1~2份碳酸钡、0.2~1份六氟铝酸钠。
6.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述白色熔块由以下重量份原料制备而成：33.6份霞石粉、24.5份改性硫酸钙晶须、20份硅灰石、12份羟基磷灰石、5份氧化硼、3份硅酸锆、1.3份碳酸钡、0.6份六氟铝酸钠。
7.根据权利要求5所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述改性硫酸钙晶须的制备方法为：
S11、将8~15重量份硫酸钙晶须加入到25~40重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液，将0.6~1.5重量份石墨颗粒、0.5~1.2重量份碳酸氢铵加入到混合液中，以200~500rpm转速搅拌6~15h，得到硫酸钙晶须处理液；
S12、将0.4~1.2重量份三乙醇胺硼酸酯、0.2~0.6重量份正辛基三乙氧基硅烷加入到8~20重量份去离子水中，分散均匀，得到改性液；
S13、将2~6重量份改性液滴入10~20重量份硫酸钙晶须处理液中，在60~75℃下，以100~600rpm转速搅拌40~100min，再滴入1~4重量份的5~10wt%硝酸钡水溶液，以200~800W超声处理15~45min，过滤，干燥，得到改性硫酸钙晶须。
8.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.1~1：0.2~0.8组成。
9.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂由硅酸镁、磷酸钙、氟化铵按照重量比1：0.2：0.3组成。
10.根据权利要求1所述的具有羊脂玉触感的陶瓷的制备方法，其特征在于，所述坯体层由以下重量份原料经过球磨混合、压制、烧结、磨边而成：31份高岭土、23份叶腊石、19份石英砂、8~15份氧化钙、5~10份硅灰石、3~7份烧结助剂、2~6份锂辉石。
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