CN111039570A - 一种无锆钙长石基乳浊釉及其制备方法 - Google Patents

一种无锆钙长石基乳浊釉及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无锆钙长石基乳浊釉，其原料组成为：粘土5～10wt％、钾长石0～10wt％、钠长石20～40wt％、石英5～20wt％、方解石10～25wt％、硅灰石0～10wt％、氧化铝8～15wt％、氧化锌1～10wt％、烧滑石3～8wt％、玻璃粉1～15wt％、成核剂0.5～1.5wt％。此外，还公开了上述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法。本发明通过使用成本低廉的原料并优化配方体系，使得釉层内部析出片状或块状钙长石晶体，并结合三维立体析晶，从而实现良好的釉面乳浊效果，同时也提高了釉面的白度、硬度，有效提高了产品性能。本发明原料不含有放射性元素，对环境和人体无害；而且乳浊釉的适用范围广，有利于推广和应用。

Description

一种无锆钙长石基乳浊釉及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料技术领域，尤其涉及一种钙长石基乳浊釉及其制备方法。
背景技术
为了遮盖坯体的不良着色和缺陷、扩大原料的来源，具有良好装饰效果的乳浊釉被广泛应用于建筑陶瓷和卫生陶瓷表面。
乳浊釉的乳浊机理是当釉层中存在着与基础玻璃性质不同的第二相(或多相)时，入射光穿过釉层会在多相的界面上发生反射、折射和漫反射等现象，从而使得釉层失透而得到乳浊效果。陶瓷行业常用的乳浊釉为氧化锡乳浊釉、氧化钛乳浊釉和硅酸锆乳浊釉。氧化锡乳浊釉具有良好的乳浊效果，但缺点是成本高，且对气氛敏感，如在还原气氛中焙烧会得到透明釉。氧化钛乳浊釉中的TiO2析晶使釉面具有良好的乳浊效果，但主要适用于烧成温度为750～850℃的低温搪瓷釉中，当烧成温度≥1000℃时釉面容易发黄。硅酸锆乳浊釉是目前使用最为广泛的乳浊釉，其优点是釉面白度高且对气氛不敏感，但是硅酸锆在高温下会部分熔融，因此其加入量需要达到10～20wt％才能实现所需的乳浊效果，从而导致增加成本。此外，硅酸锆的原矿中常伴生有Ra226、Th232、K40等放射性杂质，釉料中加入大量硅酸锆时会导致产品的放射性超标，损害消费者健康。因此，开发成本低廉、环保、乳浊效果好的无锆乳浊釉具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种无锆钙长石基乳浊釉，通过使用成本低廉、环保的原料并优化配方体系，使得釉层内部析出片状或块状钙长石晶体的同时，通过引入成核剂控制钙长石在釉层内部的三维立体析晶，从而增加光的散射，实现良好的釉面乳浊效果，并提高釉面的白度和硬度，延长制品的使用寿命。本发明的另一个目的在于提供上述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种无锆钙长石基乳浊釉，其原料组成为：粘土5～10wt％、钾长石0～10wt％、钠长石20～40wt％、石英5～20wt％、方解石10～25wt％、硅灰石0～10wt％、氧化铝8～15wt％、氧化锌1～10wt％、烧滑石3～8wt％、玻璃粉1～15wt％、成核剂0.5～1.5wt％；所述成核剂为TiO2、P2O5、B2O3中的一种或其组合。
进一步地，本发明所述玻璃粉的原料组成为SiO256～70wt％、Al2O32～8wt％、CaO5～10wt％、MgO 1～5wt％、K2O 1～5wt％、Na2O 8～16wt％。
上述方案中，本发明所述乳浊釉中析出的钙长石晶体其形貌为片状或块状、尺寸为1～12μm。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的上述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述乳浊釉的原料组成进行配料，经湿法球磨混合均匀，得到釉浆；
(2)采用喷釉或淋釉的方式将釉浆施于坯体表面；
(3)将干燥后的施釉坯体进行烧成，即得到无锆钙长石基乳浊釉。
进一步地，本发明制备方法所述步骤(1)釉浆的粒径D90为8～15μm、比重为1.40～1.85g/cm3。所述步骤(2)中采用喷釉方式时，所述釉浆的比重为1.40～1.55g/cm3，流速为3～20s/100mL；采用淋釉方式时，所述釉浆的比重为1.70～1.85g/cm3，流速为20～35s/100mL。所述步骤(3)中烧成温度为1180～1250℃，烧成时间为50～70min。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明原料来源广泛、成本低廉，通过优化配方组成，使釉层内部析出片状或块状的钙长石晶体；并通过引入成核剂，实现在釉层内部的三维立体析晶，从而增加了光的散射，不仅获得了良好的乳浊效果，而且釉面具有高白度(白度为65～75)和高硬度(莫氏硬度6～8级)，并具有良好的哑光效果(光泽度为8°～20°)，有效提高了产品性能。
(2)本发明原料不含有放射性元素，对环境和人体无害；而且本发明乳浊釉适用范围广，有利于推广和应用。
附图说明
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：
图1是本发明实施例制得的无锆钙长石基乳浊釉的XRD图；
图2是本发明实施例制得的无锆钙长石基乳浊釉的SEM图。
具体实施方式
实施例一：
1、本实施例一种无锆钙长石基乳浊釉，其原料组成为：粘土8wt％、钾长石10wt％、钠长石20wt％、石英15wt％、方解石15wt％、硅灰石5wt％、氧化铝8wt％、氧化锌3wt％、烧滑石5wt％、玻璃粉10wt％、成核剂1wt％(TiO20.5 wt％+B2O30.5wt％)。其中，玻璃粉的原料组成为SiO265 wt％、Al2O34 wt％、CaO 8wt％、MgO 3wt％、K2O 5wt％、Na2O 15wt％。
2、本实施例上述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其步骤如下：
(1)按照上述乳浊釉的原料组成进行配料，加水经湿法球磨(按照质量比物料∶球石∶水＝1∶2∶0.5)8h，得到粒径D90为8.3μm的釉浆；
(2)加水调整釉浆的比重为1.75g/cm3，流速为25s/100mL，采用淋釉的方式将釉浆施于坯体表面；
(3)将干燥后的施釉坯体在辊道窑中烧成，烧成温度为1200℃，保温时间为58min，得到表面光泽度为15°、白度为70、莫氏硬度计为7级的无锆钙长石基乳浊釉。
实施例二：
1、本实施例一种无锆钙长石基乳浊釉，其原料组成为：粘土8wt％、钠长石30wt％，石英15wt％、方解石20wt％、氧化铝8.5wt％、氧化锌3wt％、烧滑石6wt％、玻璃粉9wt％、成核剂P2O50.5 wt％。其中，玻璃粉的原料组成为SiO270 wt％、Al2O33wt％、CaO 8wt％、MgO2wt％、K2O 4wt％、Na2O 13wt％。
2、本实施例上述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其步骤如下：
(1)按照上述乳浊釉的原料组成进行配料，加水经湿法球磨(按照质量比物料∶球石∶水＝1∶2∶0.5)6h，得到粒径D90为9.5μm的釉浆；
(2)加水调整釉浆的比重为1.50g/cm3，流速为20s/100mL，采用喷釉的方式将釉浆施于坯体表面；
(3)将干燥后的施釉坯体在辊道窑中烧成，烧成温度为1220℃，保温时间为60min，得到表面光泽度为13°、白度为68、莫氏硬度计为6级的无锆钙长石基乳浊釉。
如图1所示，本发明实施例制得的无锆钙长石基乳浊釉，析出的唯一晶相为钙长石。析出的钙长石晶体其形貌为片状、尺寸约为10μm(见图2)。

Claims (7)

1.一种无锆钙长石基乳浊釉，其特征在于原料组成为：粘土5～10wt％、钾长石0～10wt％、钠长石20～40wt％、石英5～20wt％、方解石10～25wt％、硅灰石0～10wt％、氧化铝8～15wt％、氧化锌1～10wt％、烧滑石3～8wt％、玻璃粉1～15wt％、成核剂0.5～1.5wt％；所述成核剂为TiO2、P2O5、B2O3中的一种或其组合。
2.根据权利要求1所述的无锆钙长石基乳浊釉，其特征在于：所述玻璃粉的原料组成为SiO2 56～70wt％、Al2O3 2～8wt％、CaO 5～10wt％、MgO 1～5wt％、K2O 1～5wt％、Na2O 8～16wt％。
3.根据权利要求1或2所述的无锆钙长石基乳浊釉，其特征在于：所述乳浊釉中析出的钙长石晶体其形貌为片状或块状、尺寸为1～12μm。
4.权利要求1-3之一所述无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)按照所述乳浊釉的原料组成进行配料，经湿法球磨混合均匀，得到釉浆；
(2)采用喷釉或淋釉的方式将釉浆施于坯体表面；
(3)将干燥后的施釉坯体进行烧成，即得到无锆钙长石基乳浊釉。
5.根据权利要求4所述的无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)釉浆的粒径D90为8～15μm、比重为1.40～1.85g/cm3。
6.根据权利要求4所述的无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中采用喷釉方式时，所述釉浆的比重为1.40～1.55g/cm3，流速为3～20s/100mL；采用淋釉方式时，所述釉浆的比重为1.70～1.85g/cm3，流速为20～35s/100mL。
7.根据权利要求4所述的无锆钙长石基乳浊釉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中烧成温度为1180～1250℃，烧成时间为50～70min。
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