CN1246453A - 发光搪瓷基料的配方及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光搪瓷的配方及其生产工艺的改良。其基料配方(干重百分比)为:B₂O₃24—33,SiO₂13—17.5,Sb₂O₃3.6—6.5,LiO₂3—5,Na₂O+K₂O4—12,CaF₂5—10,BaO8.3—13,ZnO20—23,发光荧光粉的加入量为基料总量的10～40%,其温度控制为680℃—780℃,烧结时间为1′30″—4′00″。因此,具有亮度高,余辉时间长,化学性能稳定,耐光性好,与搪瓷面釉的结合牢固等特点。可广泛适用于路牌,装饰物等日常生活用品。

Description

发光搪瓷基料的配方及其生产工艺

本发明涉及一种搪瓷釉的配方改良，尤其是涉及一种涂置于搪瓷面釉上的搪瓷发光基料的配方及其生产工艺。

为了满足人们的某些特定需求，一些科技工作者将荧光材料加入了涂料、颜料等中，开发了诸如发光涂料、发光油漆等发光类产品；具有白天吸收自然光，夜晚释放夜光等功效。但由于已有的发光涂料、油漆存在着表面光洁度和硬度欠佳，余辉时间欠长，耐光性欠佳等缺点，使之应用范围受到了限制。

为此，搪瓷界的有关科技人员，曾试图将一些发光(或荧光)材料引入搪瓷基料中，以期烧结生产出优质的发光搪瓷。但由于搪瓷烧结时，需加温至800℃，甚至850℃以上，使之发光材料的性质受到很大的损害，或者需在发光搪瓷中添加入放射性元素等有害物质。因此，市场至今仍未曾发现品质优良，余辉时间长，亮度高的发光搪瓷类产品。

本发明的目的是为了克服现有技术的上述不足，提供一种配组合理，化学性能稳定，能与加入的发光材料良好混熔，且具有优良的发光性能及与基釉结合牢固的发光搪瓷基料的配方。

本发明的另一个目的是提供一种操作方便，不损害搪瓷内发光材料且烧结牢固的发光搪瓷的生产工艺。

本发明主要是针对日用搪瓷配方中因含有硼硅酸盐类而产生的一些固有的特性，例如搪瓷层的弹性及表面张力较差，较难熔合发光荧光粉等不足，在反复试验、研制的基础上，大胆地引入了较高含量的氧化锌、氧化钡和三氧化硼等，其发光搪瓷基料的配方(干重百分比)为：

B₂O₃    24-33      Na₂O+K₂O    4-12

SiO₂     13-17.5    CaF₂          5-10

Sb₂O₃   3.6-6.5    BaO            8.3-13

Li₂O     3-5        ZnO            20-23

并在上述100份基料中，加入荧光粉10-40份。

其中，一种较佳的发光搪瓷基料的配方(干重百分比)为：

B₂O₃    24.8-28.8    Na₂O+K₂O 8.8-9.2

SiO₂     14.2-17.0    CaF₂       6.7-7.6

Sb₂O₃   4.0-6.0      BaO         10.0-13.0

Li₂O     4.5-5.0      ZnO         20.0-22.0

并在上述100份基料中，加入荧光粉25-30份。

由于本发明采用了上述较科学、合理的基料配方，尤其是为了克服现有搪瓷的烧成温度较高(850℃-900℃)，易对混入基料中的荧光粉造成危害等的不足，打破框框，较多地引入了B₂O₃的含量，并大幅度地减少SiO₂的含量，使之B₂O₃与难熔原料(例如SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂等)的拌和混熔，能构成较为理想的低共熔体，从而降低瓷釉的熔融温度和软化点，达到了降低烧成温度，并使发光搪瓷层与搪瓷面釉的结合牢固等前述的诸发明目的。

另外，由于荧光剂的加入，使得发光搪瓷层的膨胀系数，弹性模数，表面张力等均与搪瓷面釉不相匹配。为了解决上述问题，打破常规，引入了适量的氧化锌，从而解决了发光剂与搪瓷面釉的膨胀系数、弹性模数、表面张力等的匹配问题。特别是用ZnO、BaO替代了K₂O、Na₂O等原料，不但能降低膨胀系数，同时还能改善瓷釉对酸作用的稳定性等。

上述发光搪瓷基料的有关原材料，可采用湿法球磨或干法球磨的工艺方法进行加工，其中，湿法球磨要求是：基料每100份，悬浮剂5-8份，水45-50，粒度为2克/150目/100ml。

干磨法要求是：基料每100份，悬浮剂5-8份。粒度120目-150目通过，调和可用相应的溶剂，如水、酒精、松节油等。

生产时可先采用常规的搪瓷生产工艺，在铁质的产品上，经表面处理，分别进行底釉涂搪、烘干、烧成，面釉涂搪、烘干、烧成后，再根据用户的需求，或产品的具体设计要求，局部涂饰或喷饰上所述的发光搪瓷的混合料，(例如涂饰成文字或图案等)然后预烘干。关键是，本发明所述的发光搪瓷层的烧结温度应控制在680℃-780℃之间，烧结时间为1分30秒至4分钟。其中，一种较佳的生产工艺为：烧结温度为700℃-750℃，烧结时间为2分30秒至3分钟。

因此，采用本发明所述配方及其生产工艺制成的发光搪瓷或发光搪瓷饰花，与现有的发光涂料、发光油漆等产品相比，具有下述特点：

1、余辉时间长，亮度高，该产品只需自然光的照射，即能维持整夜发光。

2、化学性能稳定。由于将碱土金属铝酸盐为基质的发光剂与所述的发光基料配混，烧结成优质发光搪瓷层，所以不受室外湿气，紫外线等的作用而变化。

3、耐光性能优良，使用寿命长，能反复经受长期的日光曝晒而不剥瓷。

4、该搪瓷基料内不添加放射性元素，采用的发光材料也是碱土金属铝酸盐，无放射性物质，也无任何有害人体的物质。

由于本发明所述的发光搪瓷内含有超长余辉光致发光的荧光材料，具有白天吸收自然光进行储存光能，夜晚释放夜光等优良性能。故可望作为一种高科技绿色节能光源，能广泛适用于道路，交通标志显示，招牌、门牌、建筑物、装饰物的显示等各种场合。

图1是本发明所述的发光搪瓷产品的一种生产工艺流程图。

下面通过例举几个典型的具体配方(见表1)和实施例，对本发明作更具体的描述：

用铁板冲压制成的路牌等产品的铁坯，经喷砂、除锈等常规表面处理后，按现有的搪瓷烧制工艺，依次进行底釉涂搪、烘干、烧成和面釉涂搪、烘干、烧成。然后按表1所例的各有关原料的比例，称取所需重量混和，并经1350℃的高温熔制后，用水淬冷，再采用湿法球磨工艺，制成釉浆。再按釉浆中实际所含有水分，折算成干量100份，加入ceY-YG型长余辉荧光粉30份，混和配制成发光搪瓷釉浆，按产品设计的图案或文字，涂饰在搪瓷面釉上，经烘干后，再在720℃的温度下，烧结2分45秒，即成制品(参见附图1)，最后经检验合格后，包装入库。表1：发光搪瓷基料的配方例表          单位：克

原料名      I      II      III       IV
	B2O3    33.0    24.0    28.8    24.8SiO2     13.0    17.0    14.2    17.5Sb2O3    4.0     6.0     3.6     6.5Ci2O      3.0     5.0     4.5     5.0Na2O      8.0     2.0     4.8     5.2K2O       4.0     2.0     4.0     4.0CaF2      5.0     8.0     7.6     6.7BaO       10.0    13.0    12.3     8.3ZnO       20.0    23.0    20.2    22.0
荧光粉    25.0    30.0    10.0    40.0(150目)

Claims (4)

1、一种发光搪瓷基料的配方，设置于搪瓷面釉上，其特征在于该基料的配方(干重百分比)为：

B₂O₃      24-33       Na₂O+K₂O     4-12

SiO₂       13-17.5     CaF₂          5-10

Sb₂O₃     3.6-6.55    BaO            8.3-13.0

Li₂O       3-5         ZnO            20-23

在上述100份基料中，加入荧光粉量为10-40份。

2、如权利要求1所述的发光搪瓷基料的配方，其特征在于该基料的配方(干重百分比)为：

B₂O₃     24.8-28.8    Na₂O+K₂O     8.8-9.2

SiO₂      14.2-17.0    CaF₂          6.7-7.6

Sb₂O₃    4.0-6.0      BaO            10.0-13.0

Li₂O      4.5-5.0      ZnO            20.2-22.0

在上述100份基料中，加入荧光粉量为25-30份。

3、一种发光搪瓷的生产工艺，包括铁坯表面处理，底釉涂搪、烘干、烧成，面釉涂搪、烘干、烧成以及发光搪瓷层的涂搪、烘干、烧成，其特征在于所述的发光搪瓷层的烧结温度为680℃-780℃，烧结时间为1分30秒-4分钟。

4、如权利要求3所述的一种发光搪瓷的生产工艺，其特征在于发光搪瓷层的烧结温度为700℃-750℃，烧结时间为2分30秒-3分钟。

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