CN1071658A - 自释釉低温陶瓷 - Google Patents
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Abstract
一种自释釉低温陶瓷,由高岭土、硅灰石、石英、
钾长石、煅烧滑石、结合剂组成。本发明全部采用天
然原料,将硅灰石升级使用,生产高档日用瓷和美术
瓷,可省去釉料加工及施内、外釉、底釉处理等工序,
简化了生产工艺流程,减少陶瓷生产原料加工,成型
工作总量50%左右,降低了成品的缺陷率。同时产
品具有釉面光洁明亮,丰润饱满,瓷质细腻致密,生产
成本较低等优点。
Description
本发明属于陶瓷行业一种自释釉低温陶瓷。
目前,国内带釉的陶瓷制品,都是由坯和釉两部分组成(即在生坯(瓷胎)的内、外表面上施上一层K2O、Na2O、MgO、CaO等碱性氧化物含量高的釉、然后,通过1320℃~1430℃(硬质瓷)温度烧成,使坯釉结合在一起,并在表面熔化形成一层光洁平整的玻璃质,从而起到美化和保护制品的作用,这种带釉的陶瓷制品施釉时不仅操作工序繁杂,劳动强度大,对釉料纯度、细度要求严格,而且,常因施釉控制不严,给制品带来诸如凉釉、流釉、针孔、斑点、失釉、破损等许多外观缺陷,直接影响到产品质量和产量的提高。人们曾一度想通过自动机械上釉工艺来解决上述问题,但对于器型复杂的日用瓷、美术瓷是难以达到预期的效果。
人们能否做到陶瓷制品不需上釉,而能达到上釉制品的同样效果呢?很早以来,不少陶瓷专家进行过不懈的研究,但一直没有找到一种切实可行的,能用于大生产的方法,到目前为止,复杂器型的日用瓷、美术瓷,仍然是采用传统的上釉工艺。
匈牙利专利HuT031-036-A介绍一种自动玻化陶瓷,其方法是以20-50%的氢硅酸铝(aluminium hydrosilicate)和红泥(redmud)为基本组成,加进晶粒大小为10-110微米的浮石(pumice),使碱的含量增加5-20%(wt%),通过一次烧成即得到陶瓷产品。这种自动玻化陶瓷的白度、透光度、光泽度达不到高档日用瓷和高档美术瓷的要求。其次,由于配方中采用了20-50%的氢硅酸铝化工原料,造成生产成本较高,原料来源困难等问题。且仅能用于生产建筑材料。
苏联专利Su1470-719-A,介绍的方法是采用14-46%的火山灰,4-6%的碳酸钠,50-80%的劣质高岭土,在15-17%的含水量的情况下,通过加压使碱迁移到表面,在隔焰窑950℃烧成生产面砖,这一专利存在三个问题:一是必须经过加压使碱迁移到表面、工艺复杂;二是使用化工原料碳酸钠、成本高;三是只能用于生产建筑材料面砖。
本发明的目的在于提供一种既能省去上釉工序(约占陶瓷生产加工、成型工作总量的50%左右),又能达到或超过上釉陶瓷制品的釉面效果,简化生产工艺流程、降低生产成本,节约能源的自释釉低温陶瓷。
本发明的配方按重量百分比为高岭土10-25%,硅灰石30-50%,石英40-50%、钾长石4-10%。煅烧滑石0-2%,结合剂0-5%,其各种原料在配方中的作用为:高岭土在配方中一是起可塑作用,保证产品成型且生坯干燥后具有足够的机械强度,二是提供一定量的Al2O3(小于10%)与硅灰石中硅酸钙CaSiO3于900~1000℃时生成活性钙长石,硅灰石是本发明的关键原料,其用量较高,它与高岭土中的Al2O3·2SiO2,在较低温度下生成的活性钙长石与添加进的少量钾长石如4-10%一起互相促熔,使产品能在较低温度下(1220-1300℃)烧成,从而,达到节能的目的。最重要的在于钾长石与钙长石在低于1250℃下不互熔,而钾长石的熔点比钙长石的熔点低,所以,钾长石首先熔融并由于坯体的内、外温差而向坯体表面迁移(或称释放),富集于表面后,由本来的坯体低含量钾长石变成表面局部高含量钾长石,从而熔解表面的石英微粒,并与活性钙长石一起(此时温度接近1250℃钾长石,钙长石开始混熔),形成表面玻璃层(即釉层)。硅灰石与高岭土中的Al2O3·2sio2反应生成另一成份是方石英,它与加入的高含量石英一起在坯体起骨架作用,保证坯体在液相大量生成时,有足够的高温稳定性,不至于产生变形。结合剂一般为膨润土,它的作用是提高坯体成型的结合性,从而提高成型的正品率。煅烧滑石的加入是为了降低烧成温度(约降低20℃)且对热稳定性有好处。
配方中各种原料的化学组成为:(详见表1)
配方中各种原料颗粒细度及其配合对产品的成型、生坯干燥强度,产品烧成温度及自释釉的生成温度,釉层饱满度都有着重要的作用。各种原料的颗粒级配比为:整体细度大于30微米的颗粒<5%,小于15微米的颗粒>60%,小于5微米颗粒<10%。
本发明的生产工艺流程与现有的日用瓷和美术瓷生产工艺基本相同,但省去了釉料加工,取消了施内、外釉、底釉处理工序。
本发明的实施例是:分别称取高岭土300公斤,硅灰石525公斤,石英600公斤,钾长石60公斤,煅烧滑石粉15公斤,各原料的化学组成为(详见表2),将上述原料全部投入陶瓷工业用1.5吨级球磨机内,按料∶球∶水=1∶1∶0.4的比例加进1500公斤球磨体,400公斤水,再准确称取6公斤水玻璃作为稀释剂加入,球磨40小时左右后,颗粒度大于30微米占2.4%,小于15微米占90.3%,小于5微米占7.3%,放出用200目筛过筛,然后将加工后的配比原料采用石膏模注浆成型制成各类产品,干燥后以每20分钟推一板的推进速度,在推板窑1240℃温度烧成,即得到透明度高,表面光洁明亮,釉层厚度达50~270微米的自释釉日用瓷或美术瓷产品。
本发明达到主要技术指标如下:
透光度55~75%,光泽度35-60%,釉面硬度5800-6500,机械抗折强度170-210MPa,釉面厚度50-270微米。
本发明与现有日用瓷和美术瓷相比具有以下特点:
1、可省去釉料加工及施内、外釉、底釉处理等工序,减少陶瓷生产原料加工,成型工作总量50%左右,简化了生产工艺流程,操作技能无特殊要求;
2、烧成温度较低(1220-1300℃),烧成范围较宽,节能明显,适用于大生产要求;
3、全部采用天然原料,并将仅用于生产面砖制品的硅灰石升级使用,生产高档日用瓷和高档美术瓷,釉面光洁明亮,丰润饱满,瓷质细腻致密,玉质感好,透光度高,氧化焰烧成白度可达80°以上,还原焰烧成则为兰绿色,如绿玉般晶莹;
4、可减少产品的半成品破损,降低成品缺陷率,如针孔、斑点、失釉、流釉、凉釉、釉裂等。
Claims (3)
1、一种自释釉低温陶瓷,其特征在于是由高岭土、硅灰石、石英、钾长石、煅烧滑石、结合剂所组成,其重量百分比:高岭土10-25%,硅灰石30-50%,石英40-50%,钾长石4-10%,滑石0-2%,结合剂0-5%。
2、根据权利要求1所述的陶瓷,其特征是配方中各种原料的化学组成(见表1)。
3、根据权利要求1所述的陶瓷,其特征是配方中各种原料的颗粒级配比为:整体细度大于30微米的颗粒<5%,小于15微米的颗粒>60%,小于5微米的颗粒<10%。
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