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

一种环保陶瓷釉面的还原制备工艺
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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