CN111646819B - 一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺,所述环保陶瓷釉面的还原制备工艺包括底釉原料和面釉原料准备、底釉釉浆施加、面釉釉浆施加、还原烧制步骤。本发明环保陶瓷釉面,通过在底釉原料和面釉原料中分别添加改性高岭土、氧化钒、氧化钙、氧化锆和碳酸钡等原料,形成双层釉料以增强釉面的耐磨性、强度等力学性能,同时可促进施釉后釉面快速干燥,缩短工艺时间,提高效率。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷釉面技术领域,具体涉及一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺。
背景技术
随着社会科技的发展和进步,对环保性要求和安全性要求越来越高。陶瓷制品相比于塑料制品,一方面具有更好的耐磨性、易清洗性以及更长的使用寿命,另一方面陶瓷制品质感较好,具有高级感而且光泽度好,使用安全。
但是,通常情况下,陶瓷制品的制备过程比较漫长和复杂,多数陶瓷制品需要两次窑焼,而且釉面的耐磨性一般较低,容易出现划痕,影响陶瓷使用寿命和应用领域;再者陶瓷釉面施釉过程中,釉料干燥时间过长,容易延长整个陶瓷制品的加工时间,耗时太多。
中国专利CN105801177B公开了一种轻质环保仿岩石釉陶瓷及制备工艺。轻质环保仿岩石釉陶瓷包括陶瓷坯体、底釉和面釉:所述底釉由长石、白云土、高岭土、滑石、氧化铁、氧化锰、火山石、双飞粉、海泡石制成;面釉由长石、石英、双飞粉、氧化锌、白云土、木鱼石、麦饭石、硅酸锆、氧化铁制成。此发明提供的仿岩石釉陶瓷强度高,韧性好,一次烧成,节能环保、但是底釉和面釉通过自然干燥,耗时较多。
中国专利CN106430965B公开了一种樱花釉及其制备工艺,樱花釉由下述原料制备而成:底釉:钾长石、氧化铁、硅石、滑石、碳酸钙;面釉:钠长石、碳酸钙、碳酸钡、氧化锌、碳酸镁、高岭土、硅石、滑石;制备工艺:将底釉原料湿法球磨,过筛后调成釉浆施加在素烧坯体上;将面釉原料湿法球磨,过筛后调成釉浆施加在上完底釉的坯体上;将入窑坯体转入窑炉中,升温至900℃,进行中度还原烧至1000℃,进行高度还原烧至1300℃,随炉冷却至室温,即得到樱花釉瓷器。此发明制备的樱花釉瓷器釉底隐隐呈现淡雅的青色,白色釉面上如同水墨画般点缀着片片桃色,如同绽放樱花,清新别致,典雅秀丽,韵味醇厚,但是釉面的耐磨性较差,影响使用寿命。
因此,本发明针对目前陶瓷制品普遍存在的釉面耐磨性差、釉料干燥时间过长,工艺复杂、耗时过多等问题,提供一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺。
发明内容
本发明针对上述问题,提供一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是:一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺,环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成35波美度~50波美度的底釉釉浆和60波美度~75波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.75~0.85;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:0.9~1.1;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体预处理,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥3小时~4小时后微波干燥4min~6min得到陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥4小时~6小时后微波干燥6min~8min得到陶瓷坯体b;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在还原气氛下,以10℃/min~20℃/min的速率升温至550℃~650℃,并在温度为550℃~650℃的条件下保温20min~25min,再以20℃/min~30℃/min的速率升温至950℃~1050℃,并在温度为950℃~1050℃的条件下保温15min~20min,最后以2.0℃/min~3.0℃min的速率升温至1250℃~1350℃,并在温度为1250℃~1350℃的条件下保温10min~15min,开炉,随炉冷却,即得。
进一步的,步骤A中,底釉原料及其重量份具体为:钠长石10.0份~20.0份、方解石5.5份~7.5份、滑石10.5份~13.0份、改性高岭土8.0份~12.0份、氧化钒1.0份~3.0份、氧化钙0.5份~1.5份;面釉原料及其重量份为:钠长石10.0份~16.0份、钾长石3.0份~6.0份、滑石6.5份~8.5份、氧化铁2.3份~4.3份、氧化锆0.5份~0.8份、碳酸钡2.4份~4.4份、氧化钙0.4份~0.7份。
进一步的,步骤A中,底釉原料及其重量份具体为:钠长石12.0份~18.0份、方解石6.0份~7.0份、滑石11.0份~12.0份、改性高岭土9.0份~11.0份、氧化钒1.5份~2.5份、氧化钙0.8份~1.2份;面釉原料及其重量份为:钠长石12.0份~14.0份、钾长石4.0份~5.0份、滑石7.0份~8.0份、氧化铁2.8份~3.8份、氧化锆0.6份~0.7份、碳酸钡2.9份~3.9份、氧化钙0.5份~0.6份。
进一步的,步骤A中,底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为1.0μm~3.0μm。
进一步的,步骤B中,预处理是将陶瓷坯体在温度为280℃~360℃的条件下干燥120min~360min。
进一步的,步骤B中,陶瓷坯体a的含水率为3.5%~4.0%。
进一步的,步骤C中,陶瓷坯体b的含水率为3.0%~3.5%。
进一步的,步骤C中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.6mm~1.0mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2。
进一步的,步骤D中,还原气氛中,CO与H2的体积比为1.0~1.2:20。
本发明的优点是:
(1)本发明环保陶瓷釉面,通过在底釉原料和面釉原料中分别添加改性高岭土、氧化钒、氧化钙、氧化锆和碳酸钡等原料,形成双层釉料以增强釉面的耐磨性、强度等力学性能,同时可促进施釉后釉面快速干燥,缩短工艺时间,提高效率;
(2)本发明环保陶瓷釉面的还原制备工艺,在釉面干燥过程中将自然干燥和微波干燥工艺结合,可明显缩短釉面干燥时间,节约时间,减少耗时;在烧制过程中,分阶段升温并保温,可以提高烧制效率,提高成品率;
(3)本发明环保陶瓷釉面的还原制备工艺,节能环保,生产成本较低,工艺简单,得到的陶瓷制品可广泛用于日用、建筑、艺术品等多个领域,适合广泛推广。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成35波美度的底釉釉浆和60波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.75;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:0.9;底釉原料及其重量份具体为:钠长石10.0kg、方解石5.5kg、滑石10.5kg、改性高岭土8.0kg、氧化钒1.0kg、氧化钙0.5kg;面釉原料及其重量份为:钠长石10.0kg、钾长石3.0kg、滑石6.5kg、氧化铁2.3kg、氧化锆0.5kg、碳酸钡2.4kg、氧化钙0.4kg;底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为1.0μm;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体在温度为280℃的条件下干燥120min,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥3小时后微波干燥4min得到含水率为3.5%的陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥4小时后微波干燥6min得到含水率为3.0%的陶瓷坯体b;其中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.6mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在CO与H2的体积比为1.0:20的还原气氛下,以10℃/min的速率升温至550℃,并在温度为550℃的条件下保温20min,再以20℃/min的速率升温至950℃,并在温度为950℃的条件下保温15min,最后以2.0℃/min的速率升温至1250℃,并在温度为1250℃的条件下保温10min,开炉,随炉冷却,即得。
上述实施例制备的环保陶瓷釉面光滑、平整、质感细腻、无表面缺陷,釉面晶莹剔透,釉色温润,非常美观;硬度为772Hv;耐磨级数为5.5级。
实施例2
一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成50波美度的底釉釉浆和75波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.85;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:1.1;底釉原料及其重量份具体为:钠长石20.0kg、方解石7.5kg、滑石13.0kg、改性高岭土12.0kg、氧化钒3.0kg、氧化钙1.5kg;面釉原料及其重量份为:钠长石16.0kg、钾长石6.0kg、滑石8.5kg、氧化铁4.3kg、氧化锆0.8kg、碳酸钡4.4kg、氧化钙0.7kg;底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为3.0μm;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体在温度为360℃的条件下干燥360min,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥4小时后微波干燥6min得到含水率为4.0%的陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥6小时后微波干燥8min得到含水率为3.5%的陶瓷坯体b;其中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为1.0mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在CO与H2的体积比为1.2:20的还原气氛下,以20℃/min的速率升温至650℃,并在温度为650℃的条件下保温25min,再以30℃/min的速率升温至1050℃,并在温度为1050℃的条件下保温20min,最后以3.0℃min的速率升温至1350℃,并在温度为1350℃的条件下保温15min,开炉,随炉冷却,即得。
上述实施例制备的环保陶瓷釉面光滑、平整、质感细腻、无表面缺陷,釉面晶莹剔透,釉色温润,非常美观;硬度为768Hv;耐磨级数为5.5级。
实施例3
一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成40波美度的底釉釉浆和65波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.78;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:1.1;底釉原料及其重量份具体为:钠长石12.0kg、方解石6.0kg、滑石11.0kg、改性高岭土9.0kg、氧化钒1.5kg、氧化钙0.8kg;面釉原料及其重量份为:钠长石12.0kg、钾长石4.0kg、滑石7.0kg、氧化铁2.8kg、氧化锆0.6kg、碳酸钡2.9kg、氧化钙0.5kg;底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为1.5μm;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体在温度为300℃的条件下干燥180min,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥4小时后微波干燥6min得到含水率为3.6%的陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥4.5小时后微波干燥8min得到含水率为3.1%的陶瓷坯体b;其中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.7mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在CO与H2的体积比为1.2:20的还原气氛下,以12℃/min的速率升温至580℃,并在温度为580℃的条件下保温21min,再以22℃/min的速率升温至980℃,并在温度为980℃的条件下保温16min,最后以3.0℃min的速率升温至1280℃,并在温度为1280℃的条件下保温11min,开炉,随炉冷却,即得。
上述实施例制备的环保陶瓷釉面光滑、平整、质感细腻、无表面缺陷,釉面晶莹剔透,釉色温润,非常美观;硬度为770Hv;耐磨级数为5.5级。
实施例4
一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成45波美度的底釉釉浆和73波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.83;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:0.9;底釉原料及其重量份具体为:钠长石18.0kg、方解石7.0kg、滑石12.0kg、改性高岭土11.0kg、氧化钒2.5kg、氧化钙1.2kg;面釉原料及其重量份为:钠长石14.0kg、钾长石5.0kg、滑石8.0kg、氧化铁3.8kg、氧化锆0.7kg、碳酸钡3.9kg、氧化钙0.6kg;底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为2.5μm;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体在温度为340℃的条件下干燥300min,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥3小时后微波干燥4min得到含水率为3.9%的陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥5.5小时后微波干燥6min得到含水率为3.4%的陶瓷坯体b;其中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.9mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在CO与H2的体积比为1.0:20的还原气氛下,以18℃/min的速率升温至630℃,并在温度为630℃的条件下保温24min,再以28℃/min的速率升温至1030℃,并在温度为1030℃的条件下保温19min,最后以2.0℃/min的速率升温至1320℃,并在温度为1320℃的条件下保温14min,开炉,随炉冷却,即得。
上述实施例制备的环保陶瓷釉面光滑、平整、质感细腻、无表面缺陷,釉面晶莹剔透,釉色温润,非常美观;硬度为759Hv;耐磨级数为5.5级。
实施例5
一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成43波美度的底釉釉浆和68波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.80;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:1.0;底釉原料及其重量份具体为:钠长石15.0kg、方解石6.5kg、滑石11.5kg、改性高岭土10.0kg、氧化钒2.0kg、氧化钙1.0kg;面釉原料及其重量份为:钠长石13.0kg、钾长石4.5kg、滑石7.5kg、氧化铁3.3kg、氧化锆0.6kg、碳酸钡3.4kg、氧化钙0.5kg;底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为2.0μm;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体在温度为320℃的条件下干燥240min,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥3.5小时后微波干燥5min得到含水率为3.8%的陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥5小时后微波干燥7min得到含水率为3.3%的陶瓷坯体b;其中,陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.8mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在CO与H2的体积比为1.1:20的还原气氛下,以15℃/min的速率升温至600℃,并在温度为600℃的条件下保温23min,再以25℃/min的速率升温至1000℃,并在温度为1000℃的条件下保温18min,最后以2.5℃min的速率升温至1300℃,并在温度为1300℃的条件下保温13min,开炉,随炉冷却,即得。
上述实施例制备的环保陶瓷釉面光滑、平整、质感细腻、无表面缺陷,釉面晶莹剔透,釉色温润,非常美观;硬度为765Hv;耐磨级数为5.5级。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺,所述环保陶瓷釉面包括底釉和面釉;其特征在于,所述还原制备工艺包括以下步骤:
步骤A、分别按重量份称取底釉原料和面釉原料,并分别球磨制成35波美度~50波美度的底釉釉浆和60波美度~75波美度面釉釉浆,备用;其中,底釉釉浆球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.2:0.75~0.85;面釉釉料球磨过程中料、球、水的质量比为1:2.3:0.9~1.1;
步骤B、将提前制备好的陶瓷坯体预处理,然后施加步骤A中制备的底釉釉浆,自然干燥3小时~4小时后微波干燥4min~6min得到陶瓷坯体a;
步骤C、在步骤B得到的陶瓷坯体a上继续施加步骤A中制备的面釉釉浆,自然干燥4小时~6小时后微波干燥6min~8min得到陶瓷坯体b;
步骤D、将步骤C中得到的陶瓷坯体b移至窑炉中,在还原气氛下,以10℃/min~20℃/min的速率升温至550℃~650℃,并在温度为550℃~650℃的条件下保温20min~25min,再以20℃/min~30℃/min的速率升温至950℃~1050℃,并在温度为950℃~1050℃的条件下保温15min~20min,最后以2.0℃/min~3.0℃min的速率升温至1250℃~1350℃,并在温度为1250℃~1350℃的条件下保温10min~15min,开炉,随炉冷却,即得;
步骤A中,所述底釉原料及其重量份具体为:钠长石10.0份~20.0份、方解石5.5份~7.5份、滑石10.5份~13.0份、改性高岭土8.0份~12.0份、氧化钒1.0份~3.0份、氧化钙0.5份~1.5份;所述面釉原料及其重量份为:钠长石10.0份~16.0份、钾长石3.0份~6.0份、滑石6.5份~8.5份、氧化铁2.3份~4.3份、氧化锆0.5份~0.8份、碳酸钡2.4份~4.4份、氧化钙0.4份~0.7份;
步骤B中,所述预处理是将陶瓷坯体在温度为280℃~360℃的条件下干燥120min~360min。
2.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤A中,所述底釉原料及其重量份具体为:钠长石12.0份~18.0份、方解石6.0份~7.0份、滑石11.0份~12.0份、改性高岭土9.0份~11.0份、氧化钒1.5份~2.5份、氧化钙0.8份~1.2份;所述面釉原料及其重量份为:钠长石12.0份~14.0份、钾长石4.0份~5.0份、滑石7.0份~8.0份、氧化铁2.8份~3.8份、氧化锆0.6份~0.7份、碳酸钡2.9份~3.9份、氧化钙0.5份~0.6份。
3.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤A中,所述底釉原料和面釉原料均为粉体,粉体的平均粒径为1.0μm~3.0μm。
4.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤B中,所述陶瓷坯体a的含水率为3.5%~4.0%。
5.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤C中,所述陶瓷坯体b的含水率为3.0%~3.5%。
6.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤C中,所述陶瓷坯体b的施釉总厚度为0.6mm~1.0mm;其中,面釉厚度与底釉厚度比为1:1.2。
7.根据权利要求1所述的还原制备工艺,其特征在于,步骤D中,所述还原气氛中,CO与H2的体积比为1.0~1.2:20。
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