CN102936128A - 高级日用细瓷 - Google Patents
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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
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
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。
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
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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