CN113620602A - 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法 - Google Patents

一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113620602A
CN113620602A CN202111038165.4A CN202111038165A CN113620602A CN 113620602 A CN113620602 A CN 113620602A CN 202111038165 A CN202111038165 A CN 202111038165A CN 113620602 A CN113620602 A CN 113620602A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glaze
glazing
hours
parts
chromium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111038165.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113620602B (zh
Inventor
吴国雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Qunfa Ceramics Co ltd
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202111038165.4A priority Critical patent/CN113620602B/zh
Publication of CN113620602A publication Critical patent/CN113620602A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113620602B publication Critical patent/CN113620602B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/52—Multiple coating or impregnating multiple coating or impregnating with the same composition or with compositions only differing in the concentration of the constituents, is classified as single coating or impregnation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C04B41/81—Coating or impregnation
    • C04B41/89—Coating or impregnation for obtaining at least two superposed coatings having different compositions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本发明提供了一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法，是在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥即得。其中，稀釉浆、干釉料、稠釉浆是将釉料通过不同量的水研磨混匀后制得，釉料是以特定配比的二氧化硅、氟铝酸钾、氮化硅包覆磷化铬纳米微球、掺杂铁氧体、醋酸丙酸纤维素CAP504‑0.2、醋酸丁酸纤维素CAB381‑2等为原料制成，本发明通过特定组成的釉料以及四步施釉法，大大提升了釉瓷器的耐磨性和耐腐蚀性，具有极好的市场推广价值。

Description

一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法
技术领域
本发明涉及瓷器加工技术领域，特别地，涉及一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法。
背景技术
瓷器是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成，是中华民族对世界文明的伟大贡献。由于瓷器的胎料表面不平整不光滑，其使用感以及美观度较差，人们在胎料表面施釉，也就是在烧制成型的陶瓷坯体表面施以釉浆。常用的施釉方法包括蘸釉、荡釉、浇釉、刷釉、吹釉、喷釉、轮釉等。
瓷器表面施釉有很多好处，第一是可以提高光泽度，使得瓷器产品更加美观，便于清洁，第二是可以起到保护作用，改善瓷器的使用性能。
釉浆通常是将矿物原料(长石、石英、滑石、高岭土等)和化工原料按一定比例配合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成。釉的种类很多，按烧成温度可分高温釉、低温釉；按外表特征可分透明釉、乳浊釉、颜色釉、有光釉、无光釉、裂纹釉(开片)、结晶釉等；按釉料组成可分为石灰釉、长石釉、铅釉、无铅釉、硼釉、铅硼釉等。
但是现在市场上的瓷器产品，往往耐用性较差，这是因为表面光滑的釉面其实有很多细小的微裂纹和凹坑，耐磨性和耐腐蚀性都比较差，长时间使用后会逐渐发展成更大的裂纹和凹坑，最终导致釉面脱落，严重影响了瓷器的使用寿命。
发明内容
本发明目的在于提供一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法，以解决耐磨性和耐腐蚀性差等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，具体步骤如下：
(1)以重量份计，将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100份，氟铝酸钾25～30份，氮化硅包覆磷化铬纳米微球4～5份，掺杂铁氧体3～4份，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.23～4份，醋酸丁酸纤维素CAB381-20.8～1份；
(2)再取部分釉料分别加不同量的水研磨混匀，制成釉料质量浓度分别为10～15％、50～55％的稀釉浆、稠釉浆，并将剩余釉料作为干釉料备用；
(3)然后在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
优选的，步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.1～0.2g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.1～0.2MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.08～0.1MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至600～700℃，保温2～3小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1050～1100℃，保温5～6小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
进一步优选的，氮化硅包覆层的厚度为6～7nm。
进一步优选的，磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：1.5～2：3～4。
优选的，步骤(1)中，以重量份计，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10份三氧化二铁、0.8～1份氧化锆、0.01～0.02份氧化铬加入5～7份无水乙醇中，300～400转/分钟研磨2～3小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，750～850℃烧结1～2小时，自然冷却至室温，继续以300～400转/分钟研磨2～3小时，压制成型；最后在1200～1300℃条件下烧结5～6小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
优选的，步骤(2)中，稀釉浆、稠釉浆、干釉料研磨至粒径30～40μm。
优选的，步骤(3)中，以重量份计，陶瓷坯体的制备方法如下：先将35～40份二氧化硅、氧化铝20～23份、膨润土4～6份、白云石2～3份各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加40～50份水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置22～25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度6～8Pa，加热至530～550℃，保温2～3小时，继续升温至780～800℃，保温6～8小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
优选的，步骤(3)中，四步施釉的具体方法如下：
(3-1)先将稀釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.08～0.1mm，在34～36℃和湿度85～87％RH条件下静置7～9小时，得到一次施釉坯体；
(3-2)接着采用干压施釉法对一次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1～0.15mm，在30～32℃和湿度70～73％RH条件下静置3～4小时，得到二次施釉坯体；
(3-3)再采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1～0.15mm，在33～35℃和湿度80～82％RH条件下静置3～4小时，得到三次施釉坯体；
(3-4)最后在三次施釉坯体表面均匀喷涂稀釉浆，施釉厚度0.15～0.2mm，在34～36℃和湿度85～87％RH条件下静置7～9小时即可。
优选的，烧成干燥的工艺条件为：先以10～15℃/分钟的升温速率升温至1050～1100℃，保温20～30分钟，然后以4～5℃/分钟的降温速率降温至100～120℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
优选的，微波辐照的工艺条件为：300～500W微波辐照3～5分钟。
利用上述制备方法得到的一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器。
本发明具有以下有益效果：
本发明在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，得到一种釉瓷器。其中，稀釉浆、干釉料、稠釉浆是将釉料通过不同量的水研磨混匀后制得，釉料是以特定配比的二氧化硅、氟铝酸钾、氮化硅包覆磷化铬纳米微球、掺杂铁氧体、醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2、醋酸丁酸纤维素CAB381-2等为原料制成，本发明通过特定组成的釉料以及四步施釉法，大大提升了釉瓷器的耐磨性和耐腐蚀性，具有极好的市场推广价值。
在釉料中加入了氮化硅包覆磷化铬纳米微球，磷化铬纳米微球具纳米尺寸，比表面积大，有利于作用力的分散，从而提高耐磨性，同时可以对陶瓷坯体表面的微小凹陷等起到填充作用，起到隔离作用，改善产品的耐腐蚀性。但是磷化铬耐酸性欠佳，本发明在其表面包覆氮化硅，大大改善了耐腐蚀性，并且，氮化硅具有一定的润滑性，进一步提高了耐磨性。
釉料中含有醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2、醋酸丁酸纤维素CAB381-2，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2的羟基含量高，具有较好的润湿性，而陶瓷坯体的主要成分二氧化硅表面含硅羟基，故釉料提供的羟基可与硅羟基之间形成氢键，从而改善施釉时对陶瓷坯体之间的结合力，从而提高耐磨性和耐腐蚀性。另外，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2的丙酰基含量高，粘度低；醋酸丁酸纤维素CAB381-2的粘度高，丁酰基含量高，原则上来说，粘度低有利于物料的分散，但粘度过低会影响分散体系的稳定性，也会影响在陶瓷坯体表面的附着力，本发明通过高粘度和低粘度的搭配使用，有利于物料均匀分散，有利于提高在陶瓷坯体表面的附着力，进而改善产品的耐磨性和耐腐蚀性。
釉料中还引入了掺杂铁氧体，其是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到，也就是说，用锆、铬替换三氧化二铁中的部分铁。三氧化二铁可吸收微波，具有较好的微波敏感性，其吸收微波的原理是晶体结构缺陷影响电导率，从而以电导损耗或介电弛豫的方式，将微波能转变为热能，表现为在微波辐照下迅速升温。本申请用锆、铬替换三氧化二铁后，产生更多晶体结构缺陷，故掺杂铁氧体的微波敏感性进一步提高。在施釉结束后采用微波辐照进行后处理，可以通过掺杂铁氧体的高微波敏感性迅速吸收微波并促进体系内部温度迅速提升，伴随着水分等的迅速蒸发，促进与陶瓷坯体表面的结合，改善产品的耐磨性和耐腐蚀性。
本发明通过在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥得到釉瓷器。稀釉浆的一步施釉主要对陶瓷坯体表面起到填充作用，使得表面平整，从而有利于干釉料在一次施釉坯体表面的强力结合；二步施釉采用干釉料进行干压施釉法，有助于釉瓷器耐磨性的提高，但结合力欠佳；本发明接着采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，稠釉浆的使用，通过良好的覆盖力改善了与二步施釉坯体的结合力；本发明最后在三步施釉坯体表面喷涂稀釉浆，起到良好的填充作用，使得釉瓷器表面更为光滑，起到良好的隔离作用，从而提高耐磨性和耐腐蚀性。四步施釉的顺序是关键，环环相扣，不得随意颠倒，稀釉浆喷涂法施釉、干釉料干压施釉、稠釉浆浸釉法施釉、稀釉浆喷涂法施釉按照顺序依次进行，从而保证施釉效果，在提高耐磨性的同时有效防止釉层脱落，从而提高耐腐蚀性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，具体步骤如下：
(1)将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100g，氟铝酸钾25g，氮化硅包覆磷化铬纳米微球5g，掺杂铁氧体3g，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.24g，醋酸丁酸纤维素CAB381-20.8g；
(2)再取部分釉料分别加不同量的水研磨混匀，制成釉料质量浓度分别为15％、50％的稀釉浆、稠釉浆，并将剩余釉料作为干釉料备用；
(3)然后在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.2g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.1MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.1MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至600℃，保温3小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1050℃，保温6小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
氮化硅包覆层的厚度为6nm。
磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：2：3。
步骤(1)中，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10g三氧化二铁、1g氧化锆、0.01g氧化铬加入7g无水乙醇中，300转/分钟研磨3小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，750℃烧结2小时，自然冷却至室温，继续以300转/分钟研磨3小时，压制成型；最后在1200℃条件下烧结6小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
步骤(2)中，稀釉浆、稠釉浆、干釉料研磨至粒径30μm。
步骤(3)中，陶瓷坯体的制备方法如下：先将40g二氧化硅、氧化铝20g、膨润土6g、白云石2g各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加50g水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置22小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度8Pa，加热至530℃，保温3小时，继续升温至780℃，保温8小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
步骤(3)中，四步施釉的具体方法如下：
(3-1)先将稀釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.08mm，在36℃和湿度85％RH条件下静置9小时，得到一次施釉坯体；
(3-2)接着采用干压施釉法对一次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1mm，在32℃和湿度70％RH条件下静置4小时，得到二次施釉坯体；
(3-3)再采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1mm，在35℃和湿度80％RH条件下静置4小时，得到三次施釉坯体；
(3-4)最后在三次施釉坯体表面均匀喷涂稀釉浆，施釉厚度0.15mm，在36℃和湿度85％RH条件下静置9小时即可。
烧成干燥的工艺条件为：先以10℃/分钟的升温速率升温至1100℃，保温20分钟，然后以5℃/分钟的降温速率降温至100℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
微波辐照的工艺条件为：500W微波辐照3分钟。
实施例2：
一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，具体步骤如下：
(1)将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100g，氟铝酸钾30g，氮化硅包覆磷化铬纳米微球4g，掺杂铁氧体4g，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.23g，醋酸丁酸纤维素CAB381-21g；
(2)再取部分釉料分别加不同量的水研磨混匀，制成釉料质量浓度分别为10％、55％的稀釉浆、稠釉浆，并将剩余釉料作为干釉料备用；
(3)然后在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.1g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.2MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.08MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至700℃，保温2小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1100℃，保温5小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
氮化硅包覆层的厚度为7nm。
磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：1.5：4。
步骤(1)中，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10g三氧化二铁、0.8g氧化锆、0.02g氧化铬加入5g无水乙醇中，400转/分钟研磨2小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，850℃烧结1小时，自然冷却至室温，继续以400转/分钟研磨2小时，压制成型；最后在1300℃条件下烧结5小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
步骤(2)中，稀釉浆、稠釉浆、干釉料研磨至粒径40μm。
步骤(3)中，陶瓷坯体的制备方法如下：先将35g二氧化硅、氧化铝23g、膨润土4g、白云石3g各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加40g水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度6Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温6小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
步骤(3)中，四步施釉的具体方法如下：
(3-1)先将稀釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.1mm，在34℃和湿度87％RH条件下静置7小时，得到一次施釉坯体；
(3-2)接着采用干压施釉法对一次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.15mm，在30℃和湿度73％RH条件下静置3小时，得到二次施釉坯体；
(3-3)再采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.15mm，在33℃和湿度82％RH条件下静置3小时，得到三次施釉坯体；
(3-4)最后在三次施釉坯体表面均匀喷涂稀釉浆，施釉厚度0.2mm，在34℃和湿度87％RH条件下静置7小时即可。
烧成干燥的工艺条件为：先以15℃/分钟的升温速率升温至1050℃，保温30分钟，然后以4℃/分钟的降温速率降温至120℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
微波辐照的工艺条件为：300W微波辐照5分钟。
实施例3：
一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，具体步骤如下：
(1)将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100g，氟铝酸钾28g，氮化硅包覆磷化铬纳米微球4.5g，掺杂铁氧体3.5g，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.23.5g，醋酸丁酸纤维素CAB381-20.9g；
(2)再取部分釉料分别加不同量的水研磨混匀，制成釉料质量浓度分别为13％、52％的稀釉浆、稠釉浆，并将剩余釉料作为干釉料备用；
(3)然后在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.15g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.15MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.09MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至650℃，保温2.5小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1080℃，保温5.5小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
氮化硅包覆层的厚度为6.5nm。
磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：1.8：3.5。
步骤(1)中，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10g三氧化二铁、0.9g氧化锆、0.015g氧化铬加入6g无水乙醇中，400转/分钟研磨2.5小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，800℃烧结1.5小时，自然冷却至室温，继续以400转/分钟研磨2.5小时，压制成型；最后在1250℃条件下烧结5.5小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
步骤(2)中，稀釉浆、稠釉浆、干釉料研磨至粒径40μm。
步骤(3)中，陶瓷坯体的制备方法如下：先将38g二氧化硅、氧化铝21g、膨润土5g、白云石2.5g各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加45g水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置23小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度7Pa，加热至540℃，保温2.5小时，继续升温至790℃，保温7小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
步骤(3)中，四步施釉的具体方法如下：
(3-1)先将稀釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.09mm，在35℃和湿度86％RH条件下静置8小时，得到一次施釉坯体；
(3-2)接着采用干压施釉法对一次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.12mm，在31℃和湿度71％RH条件下静置3.5小时，得到二次施釉坯体；
(3-3)再采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.12mm，在34℃和湿度81％RH条件下静置3.5小时，得到三次施釉坯体；
(3-4)最后在三次施釉坯体表面均匀喷涂稀釉浆，施釉厚度0.18mm，在35℃和湿度86％RH条件下静置8小时即可。
烧成干燥的工艺条件为：先以12℃/分钟的升温速率升温至1080℃，保温25分钟，然后以4.5℃/分钟的降温速率降温至110℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
微波辐照的工艺条件为：400W微波辐照4分钟。
对比例1
在制备釉料时略去氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
其余同实施例1。
对比例2
用铁氧体替换掺杂铁氧体。
其余同实施例1。
对比例3
在制备釉料时略去掺杂铁氧体。
其余同实施例1。
对比例4
在制备釉料时略去醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2。
其余同实施例1。
对比例5
在制备釉料时略去醋酸丁酸纤维素CAB381-2。
其余同实施例1。
对比例6
一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，具体步骤如下：
(1)将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100g，氟铝酸钾25g，氮化硅包覆磷化铬纳米微球5g，掺杂铁氧体3g，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.24g，醋酸丁酸纤维素CAB381-20.8g；
(2)再将釉料加水研磨混匀，制成釉料质量浓度为30％的釉浆；
(3)然后在陶瓷坯体表面使用釉浆进行施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.2g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.1MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.1MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至600℃，保温3小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1050℃，保温6小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
氮化硅包覆层的厚度为6nm。
磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：2：3。
步骤(1)中，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10g三氧化二铁、1g氧化锆、0.01g氧化铬加入7g无水乙醇中，300转/分钟研磨3小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，750℃烧结2小时，自然冷却至室温，继续以300转/分钟研磨3小时，压制成型；最后在1200℃条件下烧结6小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
步骤(2)中，釉浆研磨至粒径30μm。
步骤(3)中，陶瓷坯体的制备方法如下：先将40g二氧化硅、氧化铝20g、膨润土6g、白云石2g各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加50g水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置22小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度8Pa，加热至530℃，保温3小时，继续升温至780℃，保温8小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
步骤(3)中，施釉的具体方法如下：先将釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.43mm，在36℃和湿度85％RH条件下静置9小时即可。
烧成干燥的工艺条件为：先以10℃/分钟的升温速率升温至1100℃，保温20分钟，然后以5℃/分钟的降温速率降温至100℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
微波辐照的工艺条件为：500W微波辐照3分钟。
对比例7
略去施釉结束后的微波辐照处理。
其余同实施例1。
试验例
分别对实施例1～3和对比例1～7所得釉瓷器进行性能考察，结果见表1。
其中，耐磨性的检测方法如下：用磨损度r表示，测定方法是以水为介质，1cm×1cm×1cm的试样置于JZ7502型砂轮湿法耐磨试验机上，釆用TL80号R2A·B250大气孔组织绿碳化硅砂轮，在荷重为40N下以98r/min的转速经300转的磨程磨削后，测定其单位面积上的磨损量，用下式计算：r＝(M1-M2)/S，其中M1为试样的磨前质量(g)；M2为试样的磨后质量(g)；S为试样的受磨面积(cm2)。试验值以测定几组试样的算术平均值和方差表示。
耐腐蚀性的检测方法如下：将釉瓷器浸泡于25℃、体积浓度10％硫酸溶液中，观察脱釉时间。
表1.性能检测结果
Figure BDA0003248080080000101
Figure BDA0003248080080000111
由表1可知，实施例1～3所得釉瓷器具有优异的耐磨性，脱釉时间长，说明具有优异的耐腐蚀性。
对比例1在制备釉料时略去氮化硅包覆磷化铬纳米微球，对比例2用铁氧体替换掺杂铁氧体，对比例3在制备釉料时略去掺杂铁氧体，对比例4在制备釉料时略去醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2，对比例5在制备釉料时略去醋酸丁酸纤维素CAB381-2，对比例6采用釉浆一步施釉法，对比例7略去施釉结束后的微波辐照处理，所得釉瓷器的耐磨性和耐腐蚀性均明显变差，说明釉料中的氮化硅包覆磷化铬纳米微球、掺杂铁氧体、醋酸丙酸纤维素CAP504-0.2、醋酸丁酸纤维素CAB381-2协同配合，对陶瓷坯体起到较好的保护作用，改善耐磨性和耐腐蚀性，不同浓度釉浆的四步施釉法以及后续的微波辐照有利于釉料在陶瓷坯体表面起到更好的保护作用，进而改善耐磨性和耐腐蚀性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)以重量份计，将以下原料混合研磨制成釉料：二氧化硅100份，氟铝酸钾25～30份，氮化硅包覆磷化铬纳米微球4～5份，掺杂铁氧体3～4份，醋酸丙酸纤维素CAP504-0.23～4份，醋酸丁酸纤维素CAB381-20.8～1份；
(2)再取部分釉料分别加不同量的水研磨混匀，制成釉料质量浓度分别为10～15％、50～55％的稀釉浆、稠釉浆，并将剩余釉料作为干釉料备用；
(3)然后在陶瓷坯体表面依次使用稀釉浆、干釉料、稠釉浆、稀釉浆进行四步施釉，烧成干燥，即得所述的釉瓷器；
其中，所述掺杂铁氧体是以三氧化二铁、氧化锆、氧化铬为原料制备得到；在施釉结束后采用微波辐照实现后处理。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，氮化硅包覆磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(A)先将磷化铬纳米微球装填充满反应釜，使其装填密度为0.1～0.2g/cm3，抽真空至100Pa；然后向反应釜中通入四氯化硅，直至反应釜内压力为0.1～0.2MPa；再向反应釜中通入氨气，使得四氯化硅与氨气在25℃条件下反应生成含氮硅烷，在反应过程中保持反应釜内压力为0.08～0.1MPa，生成的含氮硅烷沉积在磷化铬纳米微球表面，直至反应釜内压力持续上升超过0.1MPa，停止通氨气并保压1小时；
(B)然后将反应釜加热至600～700℃，保温2～3小时，除去生成的氯化铵，继续加热至1050～1100℃，保温5～6小时，含氮硅烷分解生成氮化硅均匀包覆在磷化铬纳米微球表面，即得所述的氮化硅包覆磷化铬纳米微球。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，磷化铬纳米微球的制备方法如下：
(a)先将六水合三氯化铬、氟化铵和尿素搅拌混匀，得到预混物；
(b)然后将次亚磷酸钠和预混物分别放入瓷舟中，接着将两个瓷舟放入刚玉管内，在管式炉中煅烧，即得所述的磷化铬纳米微球；
其中，六水合三氯化铬、氟化铵和尿素的摩尔比为1：1.5～2：3～4。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，以重量份计，掺杂铁氧体的制备方法如下：先将10份三氧化二铁、0.8～1份氧化锆、0.01～0.02份氧化铬加入5～7份无水乙醇中，300～400转/分钟研磨2～3小时，烘干，得到混合粉；然后将混合粉转移至马弗炉中，750～850℃烧结1～2小时，自然冷却至室温，继续以300～400转/分钟研磨2～3小时，压制成型；最后在1200～1300℃条件下烧结5～6小时，自然冷却至室温，即得所述的掺杂铁氧体。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，稀釉浆、稠釉浆、干釉料研磨至粒径30～40μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，以重量份计，陶瓷坯体的制备方法如下：先将35～40份二氧化硅、氧化铝20～23份、膨润土4～6份、白云石2～3份各自粉碎，混合并转移至球磨机中，加40～50份水混匀制成泥料，用密封膜裹覆后密封放置22～25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度6～8Pa，加热至530～550℃，保温2～3小时，继续升温至780～800℃，保温6～8小时，然后随炉冷却，即得所述的陶瓷坯体。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，四步施釉的具体方法如下：
(3-1)先将稀釉浆均匀喷涂于陶瓷坯体表面，施釉厚度0.08～0.1mm，在34～36℃和湿度85～87％RH条件下静置7～9小时，得到一次施釉坯体；
(3-2)接着采用干压施釉法对一次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1～0.15mm，在30～32℃和湿度70～73％RH条件下静置3～4小时，得到二次施釉坯体；
(3-3)再采用浸釉法对二次施釉坯体进行施釉，施釉厚度为0.1～0.15mm，在33～35℃和湿度80～82％RH条件下静置3～4小时，得到三次施釉坯体；
(3-4)最后在三次施釉坯体表面均匀喷涂稀釉浆，施釉厚度0.15～0.2mm，在34～36℃和湿度85～87％RH条件下静置7～9小时即可。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，烧成干燥的工艺条件为：先以10～15℃/分钟的升温速率升温至1050～1100℃，保温20～30分钟，然后以4～5℃/分钟的降温速率降温至100～120℃，最后自然冷却至室温(25℃)即可。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，微波辐照的工艺条件为：300～500W微波辐照3～5分钟。
10.利用权利要求1～9中任一项所述制备方法得到的一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器。
CN202111038165.4A 2021-09-06 2021-09-06 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法 Active CN113620602B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111038165.4A CN113620602B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111038165.4A CN113620602B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113620602A true CN113620602A (zh) 2021-11-09
CN113620602B CN113620602B (zh) 2023-03-28

Family

ID=78389121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111038165.4A Active CN113620602B (zh) 2021-09-06 2021-09-06 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113620602B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116003162A (zh) * 2022-12-14 2023-04-25 萍乡学院 一种电瓷半导体釉料及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1648909A1 (ru) * 1989-02-13 1991-05-15 Предприятие П/Я В-2897 Глазурь
JPH10158080A (ja) * 1997-10-20 1998-06-16 Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd 炉内耐火物表面にガラス状釉層を形成する釉薬およびガラス状釉層形成方法
CN106116697A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 江苏新嘉理生态环境材料股份有限公司 一种陶瓷花釉的制备方法
CN111423211A (zh) * 2020-05-22 2020-07-17 贺俊威 一种瓷器的配方及其制作工艺
CN111792913A (zh) * 2020-07-29 2020-10-20 许洁 一种耐磨抑菌陶瓷及其加工方法
CN112047630A (zh) * 2020-07-27 2020-12-08 科立视材料科技有限公司 一种具有抗菌性能的黑色陶瓷及其釉料
CN113087547A (zh) * 2021-04-26 2021-07-09 吴国雄 一种陶瓷器皿釉烧工艺方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1648909A1 (ru) * 1989-02-13 1991-05-15 Предприятие П/Я В-2897 Глазурь
JPH10158080A (ja) * 1997-10-20 1998-06-16 Asahi Kagaku Kogyo Co Ltd 炉内耐火物表面にガラス状釉層を形成する釉薬およびガラス状釉層形成方法
CN106116697A (zh) * 2016-07-06 2016-11-16 江苏新嘉理生态环境材料股份有限公司 一种陶瓷花釉的制备方法
CN111423211A (zh) * 2020-05-22 2020-07-17 贺俊威 一种瓷器的配方及其制作工艺
CN112047630A (zh) * 2020-07-27 2020-12-08 科立视材料科技有限公司 一种具有抗菌性能的黑色陶瓷及其釉料
CN111792913A (zh) * 2020-07-29 2020-10-20 许洁 一种耐磨抑菌陶瓷及其加工方法
CN113087547A (zh) * 2021-04-26 2021-07-09 吴国雄 一种陶瓷器皿釉烧工艺方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董秀珍等: "陶瓷釉用色料的应用和进展", 《中国陶瓷》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116003162A (zh) * 2022-12-14 2023-04-25 萍乡学院 一种电瓷半导体釉料及其制备方法
CN116003162B (zh) * 2022-12-14 2023-08-08 萍乡学院 一种电瓷半导体釉料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113620602B (zh) 2023-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105860831B (zh) 一种哑光砖防污剂及其制备方法
CN103922806A (zh) 陶瓷酒瓶色釉及喷釉方法
CN107857475A (zh) 一种白瓷釉料
CN108840720B (zh) 自清洁陶瓷砖及其制备方法
CN112358181B (zh) 一种含有气孔的空气净化陶瓷砖及其制备工艺
CN109384451B (zh) 一种低温一次烧成的抗菌日用陶瓷及其制备方法
CN113620602B (zh) 一种耐磨耐腐蚀的釉瓷器及其制备方法
CN108484114B (zh) 一种高掺量抛光废料的釉面瓷质砖及其制备方法
CN110655379A (zh) 一种纳米复合隔热板及其制备方法
CN110668845B (zh) 一种降低陶瓷表面产生缩釉缺陷的上釉方法
CN112340992B (zh) 一种钧瓷盘的表面涂釉工艺
CN103360119B (zh) 陶瓷酒瓶釉面烧成方法
CN111792913A (zh) 一种耐磨抑菌陶瓷及其加工方法
CN108911717B (zh) 一种具有良好抗热震性能的陶瓷制备方法
CN108585900B (zh) 一种高黑度长寿命釉面涂料
CN104803696A (zh) 一种高强碳纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料及其制备方法
CN108298995B (zh) 一种低维SiO2高强度轻质保温材料及其制备方法
CN113860735B (zh) 一种耐酸耐碱数码保护釉料
CN111533578B (zh) 一种抗腐蚀釉面砖及其制备方法
CN108863297A (zh) 一种高强度日用陶瓷及其制备方法
CN111517829B (zh) 一种防滑抗菌陶瓷砖及其制备方法
CN107056235A (zh) 岩矿釉孔高透气性陶器及其制作工艺
CN107793138A (zh) 一种氧化铝陶瓷
CN113024227A (zh) 一种耐高低温的防滑瓷砖及其制备方法
CN107151113A (zh) 一种新型节能环保建材的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230113

Address after: 515638 Fengtang Dongmen Village, Chao'an District, Chaozhou City, Guangdong Province

Applicant after: Guangdong Qunfa Ceramics Co.,Ltd.

Address before: 333000 Room 301, building 3, ceramic industrial park, 8 Gucheng Road, high tech Zone, Jingdezhen City, Jiangxi Province

Applicant before: Wu Guoxiong

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant