CN1179405A

CN1179405A - 锆镁质钢化瓷

Info

Publication number: CN1179405A
Application number: CN 97108287
Authority: CN
Inventors: 黄睦松; 胡勇波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2017-11-04
Also published as: CN1061956C

Abstract

本发明属于陶瓷技术领域,涉及一种锆镁质钢化瓷。该瓷的瓷胎的化学成分为:SiO₂45—55%、Al₂O₃4—20%、MgO20—40%、ZrO₂2—15%、K₂O1—30%、BaO或ZnO0.5—2%(按重量百分比),制造该瓷所用的原料配方范围包括:滑石20—60%、蛇蚊土20—50%、钾长石5—20%、BaCO₃1—4%(或ZnO0.5—2%)、氧化锆2—15%(或锆英砂3—17%)、添加剂10—25%(按重量百分比),瓷的烧成温度为1200℃—1260℃。本发明抗冲击强度达到5—8kgfcm/cm²,热稳定性好,白度达80度以上,产品生产烧成温度低,节能效果好。

Description

锆镁质钢化瓷

本发明属于陶瓷技术领域，涉及一种锆镁质钢化瓷。

目前的日用瓷正在向高强度方向发展，其主要原因是由于国外的餐馆酒店使用高效率的餐具洗涤机械，它对日用瓷的机械强度特别是对抗冲击强度的要求也越来越高。目前的高强度瓷主要是含较高氧化铝的硅铝质强化瓷，如中国专利CN1014049B介绍了一种“釉下彩强化瓷”，该瓷就是一种硅铝质的强化瓷，瓷中的主要晶相为莫来石、刚玉、石英晶体，其抗冲击强度平均值为2.9-3.65kgfcm/cm²，这种强度仍然不能满足机械化洗涤的要求，为了达到要求，主要是通过加厚瓷胎来实现，这样就使瓷器显得笨重，而且提高了生产成本，另外，该瓷的烧成温度比较高为1350℃-1420℃，并且对生产的控制要求比较严格，使之达到所需要的晶相结构，否则就难以达到预期的强度而降低成品率。

本发明的目的是要提供一种能进一步提高瓷器强度，降低烧成温度、节约能源、降低产品生产成本的锆镁质钢化瓷。

本发明的目的是用以下方式来实现的。该锆镁质钢化瓷其瓷胎的化学成份包括SiO₂ 45-55％、Al₂O₃ 4-20％、MgO 20-40％、ZrO₂ 2-15％、K₂O 1-3％、BaO或ZnO 0.5-2％(按重量百分比)，制造该瓷所用的原料配方范围包括：滑石20-60％、蛇蚊土20-50％、钾长石5-20％、BaCO₃ 1-4％(或ZnO 0.5-2％)、氧化锆2-15％(或锆英砂3-17％)、添加剂10-25％(按重量百分比)，添加剂包括有60-80％的高白高岭土、5-10％的膨润土、3-7％的甲基纤维素、0.5-2.5％的海藻、外加阿拉伯树胶(或橡椀烤胶或饴糖)2-4％(按重量百分比)。

按以上配方所制作的瓷坯其烧成温度为1200℃-1260℃，生成的瓷的瓷胎中总晶相量为75-85％，其余为玻璃相(按重量百分比)，品相中包括顽辉石MgO·SiO₂占50-65％、莫来石2-10％、堇青石2-5％、氧化锆2-15％(按占瓷胎的重量百分比)。所用的原料滑石有熟滑石和生滑石，其用量占原料总量的重量百分比为熟滑石(经1300℃煅烧后)20-50％，生滑石0-20％。

本发明中与上述瓷胎相配合的瓷釉的化学成分范围(按重量百分比)为：SiO₂55-65％、Al₂O₃ 7-10％、K₂O 4.5-6.5％、Na₂O 1-3％、CaO4-12％、MgO 2-6％、ZrO₂ 2-10％，瓷釉的原料配方组成为：钾长石30-50％、白云石8-18％(或方解石8-12％)、石英砂10-20％、滑石4-8％、锆英砂4-12％、添加剂6-10％(按重量百分比)，添加剂中包括有60-80％的高白高岭土、5-10％膨润土、3-7％甲基纤维素、0.5-2.5％海藻、外加阿拉伯树胶(或橡椀烤胶或饴糖)2-4％(按重量百分比)。

本发明利用滑石在加热过程中生成顽辉石、以及蛇蚊土也生成顽辉石和橄榄石、具有高强度，同时利用氧化锆晶体来增强增韧，消除顽辉石和橄榄石由于热膨胀引起的老化(晶体不稳定)现象，达到各晶相应力均衡稳定，以及少量的堇青石来降低热膨胀系数，缓和各晶体之间的热膨胀差异，加上氧化锆晶体以及部分氧化锆熔化在镁质玻璃相中，使玻璃的高温粘度显著提高，扩大了瓷的烧结温度范围，有利烧成温度的控制，加入BaCO₃也能缓和玻璃相随温度上升而显著增加的速度。氧化锆还有利于保留瓷胎良好的透明度，形成玉感，另一方面，瓷胎中有限的莫来石针状晶体均匀地分布在瓷胎中，并渗透到釉面的十分之一二的厚度，使胎釉结合良好，彻底解决了滑石瓷中胎釉结合的困难，提高了釉面的半乳浊性，氧化锆还大大提高了釉面硬度，使得钙-钾长石基质玻璃，变成锆-钙-钾玻璃，大大提高了釉面弹性，使得机械强度、抗热性能提高。

本发明产品经测试：抗冲击强度达到5-8kgfcm/cm²，热稳定性200-20°(水)合格，釉面硬度超过650kg/mm²，白度80度以上。本发明由于强度高，敲击其响声如钢板之响声，且引入大量的含氧化镁的原料滑石和蛇蚊土以及较高的氧化锆，因此称之为锆镁质钢化瓷。

本发明具有以下特点：

强度高、热稳定性好，釉面硬度高、白度好。瓷的烧成范围较宽(40-60℃)烧成温度低(1200-1260℃)，节能效果好，比高铝质强化瓷的烧成温度低180-200℃，能节约能耗25％，能大量利用丰富的蛇蚊土资源。本发明还具有良好的电器性能，绝缘性好，因此除可作为高强度的日用瓷外，还可做高强度电瓷，用于电烤箱、微波炉中，和用作各种电阻的基座、开关板、绝缘子。

下面是本发明的不限定实施例：

实施例1：锆镁质钢化瓷餐具

称取原料：坯料：熟滑石35％、生滑石10％、蛇蚊土20％、钾长石15％、氧化锆5％、碳酸钡2％、添加剂13％。

釉料：钾长石40％、白云石16％、石英18％、滑石7％、锆英砂10％、添加剂9％

将以上原料球磨全过300目筛，其制造成型烧结过程与日用瓷生产工艺过程相同，烧结温度1200℃。所得的瓷器产品，抗冲击强度5.5kgfcm/cm²，热稳定性200℃-20℃(水)通过，白度82度，釉面硬度660kg/mm²。

实施例2：微波炉用瓷具

称取原料：坯料：熟滑石28％、蛇蚊土40％、钾长石15％、氧化锆5％、碳酸钡2％、添加剂10％

其余与实施例1相同。所得的瓷器产品，抗冲击强度7.5kgfcm/cm²，热稳性200℃-20℃(水)通过，白度85度、釉面硬度670kg/mm²。

Claims

1、一种锆镁质钢化瓷，其特征在于该瓷的瓷胎的化学成分包括：SiO₂ 45-55％、Al₂O₃ 4-20％、MgO 20-40％、ZrO₂ 2-15％、K₂O 1-3％、BaO或ZnO 0.5-2％(按重量百分比)，制造该瓷所用的原料配方范围包括：滑石20-60％、蛇蚊土20-50％、钾长石5-20％、BaCO₃ 1-4％(或ZnO 0.5-2％)、氧化锆2-15％(或锆英砂3-17％)、添加剂10-25％(按重量百分比)，制造该瓷所用的原料配方范围包括：滑石20-60％、蛇蚊土20-50％、钾长石5-20％、BaCO₃ 1-4％(或ZnO 0.5-2％)、氧化锆2-15％(或锆英砂3-17％)、添加剂10-25％(按重量百分比)，添加剂包括有60-80％的高白高岭土、5-10％的膨润土、3-7％的甲基纤维素、0.5-2.5％的海藻、外加阿拉伯树胶(或橡椀烤胶或饴糖)2-4％(按重量百分比)。

2、根据权利要求1所述的锆镁质钢化瓷，其特征在于瓷胎中总晶相量为75-85％，其余为玻璃相(按重量百分比)，晶相中包括顽辉石MgO·SiO2占50-65％、莫来石2-10％、堇青石2-5％、氧化锆2-15％(按占瓷胎的重量百分比)。

3、根据权利要求3所述的锆镁质钢化瓷，其特征在于与瓷胎相配合的瓷釉的化学成分范围(按重量百分比)为：SiO₂ 55-65％、Al₂O₃ 7-10％、K₂O 4.5-6.5％、Na₂O 1-3％、CaO₄-12％、MgO 2-6％、ZrO₂ 2-10％。瓷釉的原料配方组成为：钾长石30-50％、白云石8-18％(或方解石8-12％)、石英砂10-20％、滑石4-8％、锆英砂4-12％、添加剂6-10％(按重量百分比)，添加剂中包括有60-80％的高白高岭土、5-10％膨润土、3-7％甲基纤维素、0.5-2.5％海藻、外加阿拉伯树胶(或橡椀烤胶或饴糖)2-4％(按重量百分比)。