CN102936128A - 高级日用细瓷 - Google Patents

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张儒岭
王磊
金文和
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Abstract

本发明涉及一种高白度、高透光度、高热稳定性、高强度，外观及内在质量都十分优异的高级日用细瓷及其生产工艺。包括瓷胎，瓷胎的化学重量百分组成为：SiO2 80.0～93.0％、Al2O3 5.0～15.0％、CaO 1.0～5.0％、MgO 0.5～5.0％、K2O 0.1～5.0％和Na2O 0.1～1.5％、P2O5 0.1～1.5％、余量为杂质。瓷胎的配料用原料的重量百分组成为：石英60.0～80.0％、粘土10.0～25.0％和复合矿化剂5.0～20.0％。本发明较好的解决了高硅配料的热稳定性问题，具有高白度、高透光度、高强度、高热稳定性等优良性能。在确保优良外观质量和内在性能的前提下，以石英为主体原料，原料成本低，来源渠广，节能降耗效果显著，且生产成本较低。

Description

高级日用细瓷
技术领域
本发明涉及一种高白度、高透光度、高热稳定性、高强度，外观及内在质量都十分优异的高级日用细瓷及其生产工艺。
背景技术
原料是陶瓷工业的基础，作为高级日用细瓷研究，原料的选用更是重中之重。目前陶瓷工艺的研究中，绝大部分原料选用方案是走“精选”之路，有的不惜工本，“千里挑一”，极大地破坏和浪费了国家资源，同时也提高了生产成本。
经查阅我国从唐、宋、元、明、清至今的制瓷史料，特别是周仁、李家治、张福康、郭演仪、李国桢等著名陶瓷专家的专著，发现一直存在高硅配料的热稳定性的问题，石英（或SiO2）含量没有特别高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种高级日用细瓷，解决了高硅配料的热稳定性问题，产品具有高白度、高透光度、高热稳定性、高强度，且成本较低。
本发明所述的高级日用细瓷，包括瓷胎，瓷胎的化学重量百分组成为：SiO280.0～93.0％、Al2O35.0～15.0％、CaO1.0～5.0％、MgO0.5～5.0％、K2O0.1～5.0％、Na2O0.1～1.5％、P2O50.1～1.5％、余量为杂质。
瓷胎的最佳化学重量百分组成为：SiO283.0～90.0％、Al2O35.0～13.0％、CaO2.0～4.5％、MgO1.0～4.0％、K2O0.2～2.0％、Na2O0.1～1.0％、P2O50.1～1.3％、余量为杂质。
其中：杂质为Fe2O3、TiO2等常规矿物原料杂质。
瓷胎的配料的重量百分组成为：石英60.0～80.0％、粘土10.0～25.0％和复合矿化剂5.0～20.0％。
瓷胎的最佳配料的重量百分组成为：石英65.0～75.0％、粘土12.0～22.0％和复合矿化剂8.0～18.0％。
其中：高级日用细瓷泥料中，石英粒径组成控制在10～30μm，合理设计烧成制度，虽然瓷胎主晶相为α-石英和方石英，但瓷胎仍保持了优良的理化性能。
添加复合矿化剂，使产品在较低的温度下成瓷（1250℃），一方面，使液相量保持在合理的范围内，产品理化性能优异；另一方面，节能降耗效果显著。复合矿化剂的重量百分组成为：白云石30.0～55.0％、合成骨粉10.0～25.0％和长石25.0～55.0％，瓷胎透光度大于50％。
本发明所述的高级日用细瓷，可以采用传统陶瓷生产工艺，将各种配料加工到要求的细度后，按配比混料，经过筛除铁后，经成型、烧成制得瓷胎，直接作为产品。也可以将瓷胎上釉，瓷胎经施釉、釉烧、装饰等工序，制成釉面光润的细瓷。
本发明从珍惜和合理利用国家矿物资源的角度出发，采用我国储量丰富的一般陶瓷原料，本研究所采用的原料，是一般细瓷所用的工业化生产、商品化供应的原料，原料进厂后，不再挑选，以免造成浪费。原料成本比同类产品低40％，烧成成本低20％，泥料加工成本低25％，节能降耗效果显著。
本发明所述的高级日用细瓷，其组成仍属于K(Na)2O-Al2O3-SiO2三元系***，但是，一般配方中石英（或SiO2）含量在60.0～78.0％，文本发明所述的瓷胎中石英（或SiO2）含量能够高达90.0％，本发明较好的解决了高硅配料的热稳定性问题。
本发明采用获得发明专利的低温熔块釉釉烧后，研制出高白度（大于80％）、高透光度（大于50％）、高强度（抗弯强度大于140MPa）、高热稳定性(达到国家标准，比骨质瓷高出40℃)等优良性能的高级日用细瓷。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明所述的高级日用细瓷瓷胎具有很高的石英（或SiO2）含量，较好的解决了高硅配料的热稳定性问题。
（2）该高级日用细瓷具有高白度、高透光度、高强度、高热稳定性、瓷质细腻等优良性能。
（3）本产品在确保优良外观质量和内在性能的前提下，以石英为主体原料，原料成本低，来源渠广，节能降耗效果显著，且生产成本较低。
附图说明
图1是实施例1-3的制备工艺流程图。
图2是实施例4的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-4瓷胎的配料原料及相应的化学重量百分组成见表1。
表1、实施例1-4瓷胎的配料原料及相应的化学重量百分组成表
Figure GDA00002460531000031
注：化学重量百分组成中不足100％的部分为Fe2O3、TiO2等常规矿物原料杂质。
实施例1-4的瓷胎配料原料的化学重量百分组成见表2。
表2、实施例1-4的瓷胎配料原料的化学重量百分组成表。
Figure GDA00002460531000032
实施例1：
将石英、粘土、复合矿化剂加工到各自要求的粒度，其中采用水力旋流器，将石英粒径控制在20±5μm。然后，按表1实施例1配方进行配料、混料，原料中加入水和电解质调整工艺性能。混合物成为泥浆，泥浆过250目筛，经过磁场强度为3万高斯的除铁器，采用注浆工艺成型，经烧成制得瓷胎。
本实施例的瓷胎烧成制度见表3。
表3、实施例1的瓷胎烧成制度表
温度（℃） 时间（小时） 备注
常温～530 1.0
530～760 1.0
760～940 1.5
940～1030 0.5 1030℃转还原
1030～1110 1.0
1110～1180 1.0 1180℃转弱还原
1180～1255 1.0
保温 15分钟
注:所述实施例1产品采用2M3梭式窑烧成。
实施例1制备得到的瓷胎，施低温熔块釉釉烧（釉烧温度比素胚烧成温度低约100℃），制得高级日用细瓷产品。
采用无铅熔块釉，釉用原料为长石、石英、氢氧化铝、滑石、轻质碳酸钙、氧化锌、硼砂、硼酸、碳酸锶、碳酸锂、碳酸钡、高岭土和氧化锆。无铅熔块釉釉浆比重为1.72±2g/ml，釉烧温度为1140±10℃，釉烧时间为6小时，釉烧窑炉为2M3梭式窑。
实施例1制得的产品性能指标见表7。
实施例2：
将石英、粘土、复合矿化剂加工到各自要求的粒度，其中采用水力旋流器，将石英粒径控制在10±5μm。然后，按表1实施例2配方进行配料、混料，原料中加入水和电解质调整工艺性能。混合物成为泥浆，泥浆过250目筛，经过磁场强度为3万高斯的除铁器，采用注浆工艺成型，经烧成制得瓷胎。
本实施例烧成制度见表4。
表4、实施例2的瓷胎烧成制度表
温度（℃） 时间（小时） 备注
常温～530 1.0
530～760 1.0
760～940 1.0
940～1030 0.5 1030℃转还原
1030～1110 1.0
1110～1180 1.0 1180℃转弱还原
1180～1250 50分钟
保温 10分钟
注:所述实施例2产品采用2M3梭式窑烧成。
实施例2制备得到的瓷胎，施低温熔块釉釉烧（釉烧温度比素胚烧成温度低约100℃），制得高级日用细瓷产品。
采用无铅熔块釉，釉用原料为长石、石英、氢氧化铝、滑石、轻质碳酸钙、氧化锌、硼砂、硼酸、碳酸锶、碳酸锂、碳酸钡、高岭土和氧化锆。无铅熔块釉釉浆比重为1.70±2g/ml，釉烧温度为1145±10℃，釉烧时间为6小时，釉烧窑炉为2M3梭式窑。
实施例2制得的产品性能指标见表7。
实施例3：
将石英、粘土、复合矿化剂加工到各自要求的粒度，其中采用水力旋流器，将石英粒径控制在30±5μm。然后，按表1实施例3配方进行配料、混料，原料中加入水和电解质调整工艺性能。混合物成为泥浆，泥浆过250目筛，经过磁场强度为3万高斯的除铁器，采用注浆工艺成型，经烧成制得瓷胎。
本实施例烧成制度见表5。
表5、实施例3的瓷胎烧成制度表
温度（℃） 时间（小时） 备注
常温～530 1.0
530～760 1.0
760～940 1.0
940～1030 0.5 1030℃转还原
1030～1110 1.0
1110～1180 1.0 1180℃转弱还原
1180～1250 40分钟
保温 10分钟
注:所述实施例3产品采用2M3梭式窑烧成。
实施例3制备得到的瓷胎，施低温熔块釉釉烧（釉烧温度比素胚烧成温度低约100℃），制得高级日用细瓷产品。
采用无铅熔块釉，釉用原料为长石、石英、氢氧化铝、滑石、轻质碳酸钙、氧化锌、硼砂、硼酸、碳酸锶、碳酸锂、碳酸钡、高岭土和氧化锆。无铅熔块釉釉浆比重为1.70±2g/ml，釉烧温度为1145±10℃，釉烧时间为6小时，釉烧窑炉为2M3梭式窑。
实施例3制得的产品性能指标见表7。
实施例4：
将石英、粘土、复合矿化剂加工到各自要求的粒度，其中采用水力旋流器，将石英粒径控制在20±5μm。然后，按表1实施例4配方进行配料、混料，原料中加入水和电解质调整工艺性能。混合物成为泥浆，泥浆过250目筛，经过磁场强度为3万高斯的除铁器，采用注浆工艺成型，经烧成制得瓷胎，直接作为产品。
本实施例烧成制度见表6。
表6、实施例4的瓷胎烧成制度表
温度（℃） 时间（小时） 备注
常温～530 1.0
530～760 1.0
760～940 1.0
940～1030 0.5 1030℃转还原
1030～1110 1.0
1110～1180 1.0 1180℃转弱还原
1180～1250 1.0
保温 15分钟
注:所述实施例4产品采用2M3梭式窑烧成。
实施例4制得的产品性能指标见表7。
表7、各实施例主要性能指标表
Figure GDA00002460531000061
注：日用细瓷热稳定性国家标准是180~20℃水一次热交换不炸裂。

Claims (6)

1.一种高级日用细瓷，包括瓷胎，其特征在于瓷胎的化学重量百分组成为：SiO280.0～93.0％、Al2O35.0～15.0％、CaO1.0～5.0％、MgO0.5～5.0％、K2O0.1～5.0％、Na2O0.1～1.5％、P2O50.1～1.5％、余量为杂质。
2.根据权利要求1所述的高级日用细瓷，其特征在于瓷胎的化学重量百分组成为：SiO283.0～90.0％、Al2O35.0～13.0％、CaO2.0～4.5％、MgO1.0～4.0％、K2O0.2～2.0％、Na2O0.1～1.0％、P2O50.1～1.3％、余量为杂质。
3.根据权利要求1所述的高级日用细瓷，其特征在于瓷胎的配料的重量百分组成为：石英60.0～80.0％、粘土10.0～25.0％和复合矿化剂5.0～20.0％。
4.根据权利要求3所述的高级日用细瓷，其特征在于瓷胎的配料的重量百分组成为：石英65.0～75.0％、粘土12.0～22.0％和复合矿化剂8.0～18.0％。
5.根据权利要求3或4所述的高级日用细瓷，其特征在于所述的石英粒径为10～30μm。
6.根据权利要求3或4所述的高级日用细瓷，其特征在于复合矿化剂的重量百分组成为：白云石30.0～55.0％、合成骨粉10.0～25.0％和长石25.0～55.0％。
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