CN117362076A - 高白度釉料、增白玉质化陶瓷工艺品及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种高白度釉料、增白玉质化陶瓷工艺品及制备方法，其中，所述高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石15‑20％、钠长石5‑10％、石英砂35‑55％、方解石2‑5％、白云石2‑5％、高岭土2‑5％、滑石2‑5％、氟磷灰石2‑5％、氧化铝2‑4％、锌粉2‑10％。本申请的高白度原料采用了多种白色颜料来提高釉料的白度，同时引入了镁离子、氟磷灰石和锌粉来减少釉料中铁离子的含量，减少铁离子对釉料的影响，并且所引入的钙离子和锌离子能够提高釉面的光泽度，解决了目前釉面发黄发暗发灰的问题，从而能够制备获得增白玉质化陶瓷工艺品。
Description
技术领域
本申请涉及陶瓷釉层技术领域，尤其涉及一种高白度釉料、增白玉质化陶瓷工艺品及制备方法。
背景技术
釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层，是用矿物原料(长石、石英、滑石、高岭土等)和原料按一定比例配合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成釉浆，施于坯体表面，经一定温度煅烧而成。能增加制品的机械强度、热稳定性和电介强度，还有美化器物、便于拭洗、不被尘土腥秽侵蚀等特点。
但目前所用原料中不可避免的含有铁元素，釉料中含有的铁元素会导致陶瓷釉面存在发黄的情况，从而影响到陶瓷釉面的白度，无法满足目前市面陶瓷白度的要求。
发明内容
本申请的主要目的旨在提供一种高白度釉料，其通过减少釉料中铁元素的含量，以减少釉料发黄的情况。
本申请的另一目的旨在提供一种上述高白度釉料的制备方法。
本申请的另一目的旨在提供一种采用了上述高白度釉料的增白玉质化陶瓷工艺品及制备方法。
本申请的另一目的旨在提供一种上述增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法。
采用上述高白度釉料的釉层制备方法。
为了实现上述目的，本申请提供以下技术方案：
作为第一方面，本申请涉及一种高白度釉料，其包括以质量百分比计的原料：钾长石15-20％、钠长石5-10％、石英砂35-55％、方解石2-5％、白云石2-5％、高岭土2-5％、滑石2-5％、氟磷灰石2-5％、氧化铝2-4％、锌粉2-10％。
进一步设置：还包括以质量百分比计的氧化锆1-2％。
作为第二方面，本申请涉及一种如上所述的高白度釉料的制备方法，其包括以下步骤：
根据设计比例称取原料，并粉碎成细粉末状混合得到混合料；
将上述混合料置于球磨机中，加水混合研磨获得混合釉浆；
利用万孔筛对上述的混合釉浆过筛处理；
将经过过筛处理后的釉浆陈腐，即得到目标釉料。
进一步设置：在将混合料置于球磨机进行研磨前，先将混合料加入到磁选机中进行除铁。
进一步设置：混合料在球磨机中以1000-1500r/min的转速混合研磨25-35min。
进一步设置：所述万孔筛为200目筛网。
进一步设置：釉浆陈腐过程中，调整釉浆的比重控制在1.4-1.6g/ml，粘度控制在300-600mm2/s。
作为第三方面，本申请涉及一种增白玉质化陶瓷工艺品，其包括陶瓷坯体及覆盖在所述陶瓷坯体表面的釉层，所述釉层采用由上所述的高白度釉料的制备方法所制得的高白度釉料而制成。
作为第四方面，本申请涉及一种如上所述的增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法，其包括以下步骤：
制备陶瓷坯体，并清洁陶瓷坯体；
在清洁后的陶瓷坯体上施釉，所施加的釉料为所述高白度釉料；
将覆盖有釉料的陶瓷坯体进行分级加温烧制，即可烧制成具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品。
进一步设置：对覆盖有釉料的陶瓷坯体进行分级加温烧制时，先按每小时100℃的升温速度加热至1200℃-1220℃，在该温度下保温2个小时，再加热至1260℃-1270℃，再在该温度下保温6个小时，最后在加热温度至1300℃，并保温8个小时，即烧制成具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品。
进一步设置：根据所需釉层厚度采用抛光机对烧制完成的具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品进行表面抛光。
相比现有技术，本申请的方案具有以下优点：
1.本申请涉及的高白度釉料的原料采用了多种白色颜料来提高釉料的白度，同时引入了镁离子、氟磷灰石和锌粉来减少釉料中铁离子的含量，减少铁离子对釉料的影响，并且所引入的钙离子和锌离子能够提高釉面的光泽度，从而解决了目前釉面发黄发暗发灰的问题。
2.本申请涉及的高白度釉料在制备时先将原料进行粉碎后除铁，以减少釉料中的铁含量，避免原料中含铁对釉料白度的影响，再对除铁后的混合料进行球磨，使得原料充分混合并保持均匀粗细，并且本申请通过控制原料的球磨时间，避免球磨时间过长而导致粒子分散度多高，反而导致白度下降，而本申请通过控制原来的球磨时间来控制粒子的细度，从而保证所制得原釉料的白度。
3.本申请的涉及的增白玉质化陶瓷工艺品的表层采用了高白度釉料，使得其釉水肥厚、油润如玉，如玉般质感，极大提升了陶瓷工艺品的美观程度，能够满足人们的使用需求。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
具体实施方式
针对市面上所使用的釉面白度较低存在的问题，本申请提供一种高白度釉料，其所烧结得到的釉面白度可达90％以上，对坯体底色的遮盖效果好，且具有优异的釉面强度。
所述高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石15-20％、钠长石5-10％、石英砂35-55％、方解石2-5％、白云石2-5％、高岭土2-5％、滑石2-5％、氟磷灰石2-5％、氧化铝2-4％、锌粉2-10％。
其中，钾长石和钠长石均作为本申请釉料的溶剂，钾长石具有稳定的降温助熔效果，且具备较宽的烧成范围，钠长石的助熔效果优于钾长石，但其膨胀系数比钾长石大，而烧成范围比钾长石小。从而通过调整钾长石与钠长石的比例，使得本申请的釉料在良好助熔的情况下，调整烧成范围，避免因烧结温度变化而影响釉面质量。石英砂主要以二氧化硅作为主要成分，具有硬度大、耐酸碱、热稳定性的特点，在陶瓷釉料中加入石英粉末能够提高釉料的硬度和耐磨性，使得釉面更加坚硬耐用，同时石英粉末颗粒细小且均匀，能够改善釉面质感。此外，石英的膨胀系数比陶瓷坯体小，因此在釉料中添加石英可以调节釉料的膨胀系数，提高釉料的适应性和耐热性，避免与陶瓷坯体烧结过程中出现裂纹。
方解石是一种碳酸钙矿物，其能够为本申请的釉料提供钙元素，以提高釉料的强度和耐磨性，且方解石作为一种白色的颜料，可以提高釉料的白度，使釉面变得更加白亮。白云石的主要成分是碳酸钙，为白色粉末，其可作为无铅颜料使用，对釉料起到增白的作用，可用于替代钛白粉，以降低生产成本，同时由于白云石的颗粒度较细，加入到釉料中可以增加釉面的细腻程度。此外，方解石和白云石中的钙元素还可以促进釉层的结晶形成，增加釉面的光泽度。
高岭土是一种白度高的粉状或块状的无机物质,主要由硅酸盐矿物高岭石组成，其亦能作为增白剂对釉料起到增白的效果，具有很好的增稠效果，能够调节釉料的黏度和质地，提高釉料的附着力和不流淌性，增加流平性，使得釉料更为均匀，更容易形成整齐的釉面。此外，高岭土能够调整釉料的pH值，稳定釉料的颜色，减少釉面出现发黄发灰的情况。
滑石中含有镁离子，其加入到釉料中可促使釉料形成乳浊釉，有利于提高釉料的白度，在使用上述钾长石、钠长石、石英砂、方解石、白云石等原料中，通常会混杂有氧化铁等着色元素，从而影响釉料的白度。滑石中的镁离子能够与弱铁离子生成固熔体使得原料中的铁离子被沉淀，以减少铁离子对釉料发色的不良影响。
由于所选原料中含铁难以避免，为了进一步降低铁的含量，本申请还添加有氟磷灰石，氟能够对三价铁离子的生成起到抑制的作用，从而减少铁离子对釉料白度的影响，同时氟元素易与网络离子形成断网结构，无法像桥氧一样形成联网交织的结构，从而能够提高氟对釉料的熔解与助熔能力，能够降低釉料的熔化温度。本申请的氟元素通过氟磷灰石引入，氟磷灰石是常见的钙氟磷酸盐矿物，在釉料中添加少量的磷灰石能够起到辅助乳浊剂的作用，增大釉料的折射角度，从而有利于提高釉料的白度。
本申请的原料还包括氧化铝，氧化铝可以提升釉料的稳定性，增加釉料的硬度，并能降低釉料的膨胀系数，提高釉料的始熔点。并且氧化铝在部分氧化气氛下会发生部分氧化反应，生成更多的无色晶体，从而提高釉料的白度和亮度。
此外，本申请的原料直接引入锌粉，锌粉可与三价铁离子发生氧化还原反应，锌粉被氧化得到氧化锌，而三价铁离子被还原为二价铁离子或单质铁，二价铁离子可与前面的镁离子生成固熔体而被沉淀，单质铁则可通过磁吸装置进行去除，进一步减少了釉料中铁离子的含量，以降低铁离子对釉料白度的影响。同时，锌粉被氧化生成的氧化锌在釉中有较强的助熔作用，能够降低釉的膨胀系数，提高产品的热稳定性，同时能增加釉面的光泽与白度，提高釉的弹性。
本申请的高白度釉料的原料采用了多种白色颜料来提高釉料的白度，同时引入了镁离子、氟磷灰石和锌粉来减少釉料中铁离子的含量，减少铁离子对釉料的影响，并且所引入的钙离子和锌离子能够提高釉面的光泽度，从而解决了目前釉面发黄发暗发灰的问题。
进一步，本申请的高白度原料还包括以质量百分比计的氧化锡1-2％，原料中的氧化锡能够对釉料起到促进乳浊的效果，从而有利于提高釉料的白度，并具有更优的光泽度。
本申请还涉及一种上述高白度釉料的制备方法，其包括以下步骤：
根据设计比例称取原料，具体将钾长石、钠长石、石英砂、方解石、白云石、高岭土、滑石、氟磷灰石、氧化铝、锌粉等原料混合投入到粉碎机中粉碎成细粉末状以混合得到混合料，并将混合料过筛处理。
在进行后续的球磨处理前，可将在将混合料置于球磨机进行研磨前，先将混合料加入到磁选机中进行除铁。具体通过将混合料通入到磁选机内，磁选机通过电磁效应将混合料中含有的铁进行吸附，以达到除铁的效果，从而进一步降低铁杂质对釉料白度的影响。
随后，将上述混合料置于球磨机中，加水混合研磨，以获得混合釉浆。具体按照混合料与水为5：(2-3)的比例来对原料做进一步的球磨，球磨速度为1000-1500r/min，球磨时间为25-35min，即可获得混合釉浆。本申请对混合料进行球磨，可减少或消除釉泡和针孔。球磨时间短，釉料颗粒粗，则后续施在坯体上的粗颗粒易架空成间隙而存储气体，细颗粒熔融后，粗颗粒仍未充分熔融填满间隙，待粗颗粒熔融后，釉面已封闭，这时，排也间隙中的气体就可能造成釉泡或针孔。但球磨时间过长，球石和内衬磨损，使釉中的高温物质(Al2O3、SiO2)含量增多，熔融体的高温粘度提高，使逸出气体的气孔不易熔平，造成针孔。
由于本申请的釉浆细度控制在10μm以下粒径的颗粒质量占釉料总质量的78-84％，需要将球磨后的混合釉浆经过200目筛网，以达到过筛的目的。
最后将过筛后的混合釉浆进行陈腐，陈腐可使草木灰中的碱性物质事先溶解于水中，从而大大提高了釉料的悬浮性和釉面平整度，净化了釉料成分和提高综合性能。同时，在陈腐的过程中，根据设计要求来调整混合釉浆性能，混合釉浆的比重控制在1.4-1.6g/mL，粘度控制在300-600mm2/s，调整达标后即可获得目标高白度釉料。
本申请的高白度釉料在制备时先将原料进行粉碎后除铁，以减少釉料中的铁含量，避免原料中含铁对釉料白度的影响，再对除铁后的混合料进行球磨，使得原料充分混合并保持均匀粗细，并且本申请通过控制原料的球磨时间，避免球磨时间过长而导致粒子分散度多高，反而导致白度下降，而本申请通过控制原来的球磨时间来控制粒子的细度，从而保证所制得原釉料的白度。
釉料所制得釉层的白度与其配方和制备方法有关之外，还与釉层的厚度及烧结方法有关，故本申请还涉及一种增白玉质化陶瓷工艺品，其包括有陶瓷坯体和覆盖在所述陶瓷坯体表面的釉层，所述釉层采用如上所述高白度釉料制得，采用本申请高白度釉料所制得的釉层可使陶瓷工艺品的外观呈玉般质感，具有较高的白度和光泽度，极大提升了陶瓷工艺品的美观程度。
所述增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法具体包括以下步骤：
首先制备陶瓷坯体，并留待使用。在进行下一步工序前需要清洁陶瓷坯体，具体为清除陶瓷坯体表面积存的污垢或油渍。
在清洁后的陶瓷坯体上施釉。本申请采用喷釉或浸釉的方式将上述高白度釉料施加到坯体上。
将覆盖有釉料的陶瓷坯体进行分级加温烧制。具体地，将上述施釉完成的陶瓷坯体按每小时100℃的升温速度加热至1200℃-1220℃，在该温度下保温2个小时，再加热至1260℃-1270℃，再在该温度下保温6个小时，最后在加热温度至1300℃，并保温8个小时，即烧制成具有目标增白玉质化陶瓷工艺品。
此外，还可根据设计要求以通过抛光机对烧制完成的陶瓷产品进行抛光，即可得到厚度相同的增白玉质化陶瓷工艺品。
以下以原料的配方的具体实施例来作进一步说明。
实施例一
本申请的高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石20％、钠长石8％、石英砂40％、方解石5％、白云石5％、高岭土5％、滑石5％、氟磷灰石5％、氧化铝2％、锌粉3％、氧化锡2％。
实施例二
本申请的高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石15％、钠长石10％、石英砂50％、方解石3％、白云石3％、高岭土3％、滑石4％、氟磷灰石4％、氧化铝2％、锌粉5％、氧化锡1％。
实施例三
本申请的高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石15％、钠长石5％、石英砂55％、方解石2％、白云石2％、高岭土4％、滑石4％、氟磷灰石2％、氧化铝2％、锌粉8％、氧化锡1％。
对比例一
所述高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石20％、钠长石8％、石英砂41％、方解石5％、白云石5％、高岭土5％、滑石5％、氟磷灰石5％、氧化铝3％、锌粉3％。
对比例二
所述高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石20％、钠长石10％、石英砂40％、方解石5％、白云石5％、高岭土5％、滑石5％、氟磷灰石5％、氧化铝3％、氧化锡2％。
对比例三
所述高白度釉料包括以质量百分比计的原料：钾长石20％、钠长石10％、石英砂35％、方解石5％、白云石5％、高岭土5％、滑石5％、氧化铝3％、锌粉5％、氧化锡2％。
本申请采用《QBT 1503-2011日用陶瓷白度测定方法》测定白度，采用《GBT 3532-2009日用瓷器》测定光泽度、抗热震性、铅铬溶出量，采用GB/T 34252-2017日用陶瓷器抗釉裂测试方法对釉下窑变釉陶瓷制品检测抗裂纹检测。
检测结果如下表1：
| 测试项目 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 对比例一 | 对比例二 | 对比例三 |
| 白度 | 95％ | 96％ | 96％ | 92％ | 85％ | 88％ |
| 光泽度 | 94 | 93 | 94 | 90 | 80 | 91 |
| 抗裂纹检测 | 未见裂纹 | 未见裂纹 | 未见裂纹 | 未见裂纹 | 未见裂纹 | 未见裂纹 |
根据表1的检测结构可知，采用本申请的高白度釉料所制得的釉面白度均在90％以上，能够满足市面陶瓷白度要求，且釉水肥厚、油润如玉，使得所得陶瓷工艺品呈现如玉石般外观。并且随着石英砂的增加，锌粉的含量也需要相应增加。对比例一中缺少了氧化锡，能够证明氧化锡由于釉料的白度有提升的作用；对比例二缺少了锌粉，通过实施例一与对比例二之间的比较，可见锌粉与原料中的铁离子之间能够发生氧化还原反应以减少釉料中铁离子的含量，锌粉的添加能够显著提升釉料的白度和光泽度；对比例三中缺少的氟磷灰石亦对釉料的白度起到明显的提升作用，但对于釉料的光泽度影响较小。
抗裂纹检测结果为7次循环，实施例和对比例均未出现裂纹。
此外，还可对实施例一至三和对比例一至三的所制得的陶瓷产品进行外观检测和显微硬度测试，其中，外观检测通过肉眼观察烧成陶瓷产品的釉面有无针眼、缺釉、开裂、气孔等缺陷。
检测结构如下表2：
通过表2可知实施例一至三制得的增白玉质化陶瓷工艺品与对比例一至三制得的陶瓷产品相比，釉面无明显的针眼、缺釉、气孔、气泡、开裂等缺陷，且随着原料中的石英砂含量越高，陶瓷釉面的显微硬度较高，使陶瓷具有良好的承压能力。
以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (11)
1.一种高白度釉料，其特征在于，包括以质量百分比计的原料：钾长石15-20％、钠长石5-10％、石英砂35-55％、方解石2-5％、白云石2-5％、高岭土2-5％、滑石2-5％、氟磷灰石2-5％、氧化铝2-4％、锌粉2-10％。
2.根据权利要求1所述的高白度釉料，其特征在于，还包括以质量百分比计的氧化锆1-2％。
3.一种如权利要求1或2所述的高白度釉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据设计比例称取原料，并粉碎成细粉末状混合得到混合料；
将上述混合料置于球磨机中，加水混合研磨获得混合釉浆；
利用万孔筛对上述的混合釉浆过筛处理；
将经过过筛处理后的釉浆陈腐，即得到目标釉料。
4.根据权利要求3所述的高白度釉料的制备方法，其特征在于，在将混合料置于球磨机进行研磨前，先将混合料加入到磁选机中进行除铁。
5.根据权利要求3所述的高白度釉料的制备方法，其特征在于，混合料在球磨机中以1000-1500r/min的转速混合研磨25-35min。
6.根据权利要求3所述的高白度釉料的制备方法，其特征在于，所述万孔筛为200目筛网。
7.根据权利要求3所述的高白度釉料的制备方法，其特征在于，釉浆陈腐过程中，调整釉浆的比重控制在1.4-1.6g/ml，粘度控制在300-600mm2/s。
8.一种增白玉质化陶瓷工艺品，其特征在于，包括陶瓷坯体及覆盖在所述陶瓷坯体表面的釉层，所述釉层采用由权利要求3-7任一项所述的高白度釉料的制备方法所制得的高白度釉料而制成。
9.一种如权利要求8所述的增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备陶瓷坯体，并清洁陶瓷坯体；
在清洁后的陶瓷坯体上施釉，所施加的釉料为所述高白度釉料；
将覆盖有釉料的陶瓷坯体进行分级加温烧制，即可烧制成具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品。
10.根据权利要求9所述的增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法，其特征在于，对覆盖有釉料的陶瓷坯体进行分级加温烧制时，先按每小时100℃的升温速度加热至1200℃-1220℃，在该温度下保温2个小时，再加热至1260℃-1270℃，再在该温度下保温6个小时，最后在加热温度至1300℃，并保温8个小时，即烧制成具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品。
11.根据权利要求9所述的增白玉质化陶瓷工艺品的制备方法，其特征在于，根据所需釉层厚度采用抛光机对烧制完成的具有高白度釉层的增白玉质化陶瓷工艺品进行表面抛光。
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