CN115893844B - 一种超平滑陶瓷釉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超平滑陶瓷釉的制备方法，由底釉和面釉构成；所述底釉的原料组成为石英20～24wt％、钾长石8～10wt％、钠长石18～20％、高岭土5～6wt％、氧化锌1～2wt％、滑石1～2wt％、硅灰石7～9wt％、高温熔块7～9wt％、石灰石11～14wt％、氧化铝1～2wt％、硅酸锆8～12wt％；所述面釉的原料组成为石英24～30wt％、钾长石26～32wt％、高岭土6～10wt％、氧化锌1～3wt％、滑石3～6wt％、硅灰石4～8wt％、石灰石8～12wt％、萤石2～4wt％、高温熔块10～18wt％、添加剂2～4wt％。本发明采用双层施釉的方法，同时优化配方组成并在面釉中引入由SrCO3、RbCl、Y2O3组成的添加剂，从而降低了釉面的粗糙度，使釉面更加光滑、致密、平整，实现了有效杜绝污垢及细菌的粘附、具有良好抗污效果的目的。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料技术领域，尤其涉及一种超平滑陶瓷釉的制备方法。
背景技术
目前我国建筑卫生陶瓷产量已居世界首位，也是世界上最大的建筑卫生陶瓷消费市场，但总体经济效益不高。与国外产品的主要差距是釉面存在微小的针孔和凹凸等缺陷，在使用过程中，污垢、细菌等易沉积在缺陷处，不仅影响陶瓷产品的美观度，还增加了清洗的难度，而且清洗中所使用的洗涤剂又会造成环境污染；同时，这些污染物又会给釉层表面的细菌等微生物提供养料，造成大量繁殖，从而影响人们的健康。随着人们生活水平的提高，为满足消费者对陶瓷外观质量以及卫生方面的高要求，技术革新显得尤为重要。
目前，现有技术提高陶瓷抗污性的措施有：(1)在釉层表面涂覆一层防污涂层如憎水涂层等；(2)在釉料中引入纳米抗菌材料以提高其抗菌性；(3)采用合适的釉料配方和烧成工艺来提高釉面平滑度。目前已有的自洁釉大多数采用在釉中加抗菌剂和有机纳米涂层技术的方法。采用涂层时，由于使用过程中的磨损会使涂层受到破坏，使用年限通常在3～5年，而且产品的生产成本也相对较高。陶瓷抗菌釉在紫外光激发下具有很好的抗菌效果，但在无光环境或潮湿环境下使用时，其抗菌效果将大打折扣。这两种技术都会大幅提高生产成本，存在釉面的纳米涂层使用寿命较短，以及加入抗菌剂在实际生产中可能会出现缩釉、断釉等许多问题，而且其在烧制过程中对温度的精准要求较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超平滑陶瓷釉的制备方法，采用在底釉上再施加面釉的双层施釉方法，同时优化配方组成并在面釉中引入由SrCO3、RbCl、Y2O3组成的添加剂，以降低釉面的粗糙度，从而使釉面更加光滑、致密、平整，实现有效杜绝污垢及细菌的粘附、具有良好抗污效果的目的。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种超平滑陶瓷釉的制备方法，所述陶瓷釉由底釉和面釉构成；所述底釉的原料组成为石英20～24wt％、钾长石8～10wt％、钠长石18～20％、高岭土5～6wt％、氧化锌1～2wt％、滑石1～2wt％、硅灰石7～9wt％、高温熔块7～9wt％、石灰石11～14wt％、氧化铝1～2wt％、硅酸锆8～12wt％；所述面釉的原料组成为石英24～30wt％、钾长石26～32wt％、高岭土6～10wt％、氧化锌1～3wt％、滑石3～6wt％、硅灰石4～8wt％、石灰石8～12wt％、萤石2～4wt％、高温熔块10～18wt％、添加剂2～4wt％，所述添加剂由SrCO3、RbCl、Y2O3组成，按照质量比SrCO3∶RbCl∶Y2O3＝1～2∶0.5～1∶0.5～1；制备方法包括以下步骤：
(1)将所述底釉的原料组成、面釉的原料组成分别称料、混合、经湿法球磨后过筛，得到中位粒径为200～250目的底釉釉浆、中位粒径为200～250目的面釉釉浆；
(2)将陶瓷生坯放入所述底釉釉浆中，采用浸釉的方式在陶瓷生坯的表面施底釉；已施底釉的陶瓷生坯经干燥后，再放入所述面釉釉浆中，同样以浸釉的方式在底釉的表面施面釉；然后烘干、入窑一次烧成，烧结制度为以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1180～1250℃，保温时间为30～90min，随炉自然冷却至室温，即得到超平滑陶瓷釉。
进一步地，本发明所述原料中石英、氧化锌、氧化铝、萤石、添加剂的中位粒径均为60～80目，其余原料的中位粒径均为60～120目。
上述方案中，本发明所述步骤(1)中底釉釉浆的比重为1.70～1.75kg/L，面釉釉浆的比重为1.62～1.68kg/L。所述步骤(2)中底釉浸釉时间为2～4s，面釉浸釉时间为1～3s。本发明所述超平滑陶瓷釉的表面粗糙度Ra为0.013～0.028μm。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过优化配方组成并采用两步施釉法，在底釉釉面上施加一层引入RbCl、SrCO3、Y2O3添加剂的面釉，添加剂中的RbCl、SrCO3与面釉原料中的K2O、CaO、MgO等助熔成分在高温烧制过程中会形成多元低共熔化合物，有效降低了面釉的始融温度，并有利于降低面釉高温液相的粘度，减少釉面中针孔、气泡等缺陷，有助于提高整体釉面的光滑度和平整度，从而改善陶瓷产品的外观和使用质量。
(2)面釉添加剂中的RbCl、SrCO3、Y2O3分别含有高原子序数的一价、二价和三价阳离子，在混合碱效应下协同作用，在保证釉具有良好高温流动性的情况下，可有效增大釉熔融温度范围，让釉中可分解出气体的组分有充分的时间将气体排出，降低釉面的粗糙度，有利于釉面平滑效果的提升，提升釉面质量，使得污物难以在釉面上粘附，易于清洗，具备较优的抗污效果。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明实施例一种超平滑陶瓷釉的制备方法，陶瓷釉由底釉和面釉构成；底釉的原料组成为石英24wt％、钾长石9wt％、钠长石19wt％、高岭土6wt％、氧化锌2wt％、滑石1wt％、硅灰石8wt％、高温熔块8wt％、石灰石12wt％、氧化铝1wt％、硅酸锆10wt％；面釉的原料组成为石英24～30wt％、钾长石26～32wt％、高岭土6～10wt％、氧化锌1～3wt％、滑石3～6wt％、硅灰石4～8wt％、石灰石8～12wt％、萤石2～4wt％、高温熔块10～18wt％、添加剂2～4wt％，添加剂由SrCO3、RbCl、Y2O3组成，按照质量比SrCO3∶RbCl∶Y2O3＝1～2∶0.5～1∶0.5～1；各实施例面釉的原料组成、添加剂的组成如表1所示；本发明实施例所用原料中石英、氧化锌、氧化铝、萤石、添加剂均为工业纯，中位粒径均为60～80目；其余原料的化学组成如表2所示，中位粒径均为60～120目；
制备方法其步骤如下：
(1)将上述底釉的原料组成、面釉的原料组成分别称料、混合、经湿法球磨(料∶球∶水＝1∶2∶0.5)180min后过筛，得到中位粒径为200～250目、比重为1.72kg/L的底釉釉浆，以及中位粒径为200～250目、比重为1.65kg/L的面釉釉浆；
(2)将陶瓷生坯放入上述底釉釉浆中，采用浸釉的方式在陶瓷生坯的表面施底釉，底釉浸釉时间为2～4s；将已施底釉的陶瓷生坯放入100℃恒温干燥箱下干燥至含水率＜1％后，再放入上述面釉釉浆中，同样以浸釉的方式在底釉的表面施面釉，面釉浸釉时间为1～3s；然后烘干、入窑一次烧成，烧结制度为以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1180～1250℃，保温时间为30～90min，随炉自然冷却至室温，即得到超平滑陶瓷釉。各实施例工艺参数如表3所示。
表1本发明各实施例面釉的原料组成、添加剂的组成
*为质量比例
表2本发明实施例所用原料的化学组成(wt％)
表3本发明各实施例制备方法工艺参数
以上述实施例五不外加添加剂的情况下(即不加入SrCO3、RbCl、Y2O3)为对比例。本发明实施例所制得的超平滑陶瓷釉以及对比例的性能测试指标如表4所示：
表4本发明实施例以及对比例的测试性能指标
通过表4的性能测试可以看出：本发明实施例超平滑釉陶瓷坯体的釉面粗糙度最佳为0.013μm；实施例五与对比例相比，其釉面粗糙度降低了77.59％。
Claims (2)
1.一种超平滑陶瓷釉的制备方法，其特征在于：所述陶瓷釉由底釉和面釉构成；所述底釉的原料组成为石英20～24wt%、钾长石8～10wt%、钠长石18～20%、高岭土5～6wt%、氧化锌1～2wt%、滑石1～2wt%、硅灰石7～9wt%、高温熔块7～9wt%、石灰石11～14wt%、氧化铝1～2wt%、硅酸锆8～12wt%；所述面釉的原料组成为石英24～30wt%、钾长石26～32wt%、高岭土6～10wt%、氧化锌1～3wt%、滑石3～6wt%、硅灰石4～8wt%、石灰石8～12wt%、萤石2～4wt%、高温熔块10～18wt%、添加剂2～4wt%，所述添加剂由SrCO3、RbCl、Y2O3组成，按照质量比SrCO3∶RbCl∶Y2O3＝1～2∶0.5～1∶0.5～1；制备方法包括以下步骤：
(1) 将所述底釉的原料组成、面釉的原料组成分别称料、混合、经湿法球磨后过筛，得到中位粒径为200～250目、比重为1.70～1.75kg/L的底釉釉浆，以及中位粒径为200～250目、比重为1.62～1.68kg/L的面釉釉浆；
(2) 将陶瓷生坯放入所述底釉釉浆中，采用浸釉的方式在陶瓷生坯的表面施底釉，浸釉时间为2～4s；已施底釉的陶瓷生坯经干燥后，再放入所述面釉釉浆中，同样以浸釉的方式在底釉的表面施面釉，浸釉时间为1～3s；然后烘干、入窑一次烧成，烧结制度为以5～15℃/min的升温速率从室温升温至1180～1250℃，保温时间为30～90min，随炉自然冷却至室温，即得到表面粗糙度Ra为0.013～0.028μm的超平滑陶瓷釉。
2.根据权利要求1所述的超平滑陶瓷釉的制备方法，其特征在于：所述原料中石英、氧化锌、氧化铝、萤石、添加剂的中位粒径均为60～80目，其余原料的中位粒径均为60～120目。
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