低溫陶瓷釉上顏料及其製備方法

2023-09-20 07:37:55

專利名稱：低溫陶瓷釉上顏料及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種低溫陶瓷釉上顏料及其製備方法，屬於陶瓷顏料，它包括色劑和熔劑。
獲得一種烤燒溫度低而範圍寬，光澤度高，耐蝕性強，而且具有適宜的膨脹係數用途廣泛的陶瓷釉上顏料是人們所希望的，中國、蘇聯、日本、西德、英國等國家的陶瓷工業工作者一直為此做著不懈的努力。在蘇聯專利SU-1435553中公開了一種用於陶瓷釉上顏料的熔劑，它的目的是降低顏料的熔融溫度，它的組成是(wt%)SiO236.94～39.34;PbO 18.0～23.0;Al2O37.02～7.48;B2O39.87～10.51;ZnO 7.01～7.45;CaO 4.38～4.67;Na2O 1.76～1.87;Fe2O30.22～0.24;MgO 0.22～0.24;ZrO28.26～8.80。熔劑的熔融溫度為750～800℃;光澤度為61～63%。不足之處是熔融溫度仍然偏高而且範圍窄，光澤度也不理想。
本發明的目的在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種熔融溫度低而範圍寬，光澤度高，耐化學腐蝕性能好，具有適宜的膨脹係數，工藝加工性能良好，使用範圍廣泛的陶瓷釉上顏料及其製備方法。
本發明的目的可以通過以下措施來達到顏料由70～95%重量的熔劑和5～30%重量的色劑組成，其中熔劑是由64.5～94.6mol%的由PbO、B2O3、SiO2、Al2O3組成的主體熔劑和4.6～16.1mol%的由鹼金屬和鹼土金屬的氧化物或鹽類組成的複合助熔劑以及1.4～4.5mol%的由SnO2和從ZrO2、TiO2、ZnO中選擇出來的組份組成的穩定劑三部分組成。
本發明的目的還可以通過以下措施來達到熔劑中主體熔劑的組成範圍是(mol%)PbO 10.0～26.0;B2O33.5～15.0;SiO248.0～60.0;Al2O33.0～7.0。熔劑中的複合助熔劑的組成範圍是(mol%)Li2O 1.5～4.2;Na2O 1.5～5.9;K2O 0.5～1.0;MgO 0.5～5.0。熔劑中的穩定劑的組成範圍是(mol%)SnO20.2～1.5;TiO20.4～1.0;ZrO21.0～1.7;ZnO 1.2～2.0。
鑑於硒、鎘類顏料與硒鎘類以外的其他顏料性能的差異，我們分別研製了其最適合的配方。適合於硫化鎘和硫硒化鎘類顏料的理想組成範圍是(mol%)PbO 10.0～15.0;B2O310.0～15.0;SiO250.0～60.0;Al2O33.0～6.0;Li2O 2.0～4.0;Na2O 2.0～4.0;K2O 0.5～3.0;MgO 0.5～1.0;ZrO21.5～1.7;TiO20.3～0.5;SnO20.2～1.8。
適合於硒鎘類顏料以外的其它陶瓷釉上顏料的優選方案組成範圍是(mol%)PbO 15.0～25.0;B2O33.5～15.0;SiO248.0～58.0;Al2O33.0～7.0;Li2O 1.5～4.2;Na2O 1.5～5.9;K2O 0.5～3.0;MgO 1.5～5.0;SnO20.2～1.8;ZnO 1.2～2.0。
上述各配方中的各個組份，即顯示著自己固有的功能，各組份之間又起著相互彌補、相互補充的作用，共同達到了一個理想的目的。
上述主體熔劑是熔劑的骨架，是作為陶瓷顏料的熔劑不可缺少的組份，其含量的多少對熔劑的性質起著十分重要的作用。為了降低顏料的熔化溫度，我們選用了強助熔劑Li2O，但是單加Li2O雖能降低烤燒溫度，也同時降低了顏料的化學穩定性，而且呈色不正。為此，我們同時加入鹼金屬和鹼土金屬的氧化物或鹽類製成複合助熔劑，而避免了單獨使用Li2O的副作用，產生了既降低燒烤溫度又有較寬烤燒溫度範圍的良好效果。
本發明的穩定劑SnO2和ZrO2、TiO2或ZnO的加入既降低了膨脹係數，又提高了顏料的化學穩定性，對獲得高抗蝕、又具有適宜膨脹係數從而大大增加與陶瓷的附著力方面具有突出效果。
本發明的顏料光澤度的提高和綜合性能的改善是靠整個配方的適度來實現的。
本發明的低溫陶瓷釉上顏料的製備方法是將70～95%重量的熔劑與5～30%重量的色劑混合球磨至細度10μm以下，在750～800℃復燒、水淬，再在球磨機中溼磨至細度5μm左右，烘乾，然後粉碎包裝。溼磨介質是水或酒精，最好是酒精。
上述顏料製備方法中的色劑的製備方法是，稱量配料→溼法球磨混合→100～120℃下烘乾→600～1350℃下煅燒而成。
上述顏料製備方法中熔劑的製備方法是稱量配料→幹法混合→1250℃～1320℃下熔融→水淬→烘乾而成。
實施例表Ⅰ表Ⅱ
本發明相比現有技術具有如下優點1、烤燒溫度低而且溫度範圍寬，680～800℃。不僅可節約烤燒能源20%，而且可提高烤燒成品率。
2、光澤度高，68～78%。
3、熱膨脹性能適宜，可用於各種陶瓷坯釉的裝飾，都不會出現「爆瓷」現象。
4、化學穩定性好。
(1)在4%醋酸溶液中，於22±2℃溫度下，浸泡24小時，用原子吸收分光光度計測定醋酸浸泡液中鉛、鎘的溶出量PPM值，Pb＝0.05～0.30mg/dm2，Cd＝0.03～0.08mg/dm2。
(2)在4%的醋酸溶液中，於22±2℃溫度下，浸泡24小時，用水洗淨涼幹，觀察色調和光澤無變化。
(3)在0.5%的Na2CO3溶液中，於60±2℃溫度下浸泡32小時，用水洗淨涼幹，觀察色調和亮度無變化。
5、工藝適應性良好，適用於篩網印刷、平版印刷、噴彩、手繪、修補等工藝方法。
6、使用範圍廣，可用於硬質瓷、軟質瓷、炻瓷、精陶器、骨灰瓷和玻化陶瓷等多種陶瓷製品的裝飾。同時，也可用於搪瓷製品的裝飾。
權利要求
1.該系顏料包括熔劑和色劑，其特徵在於由70～95%重量的熔劑和5～30%重量的色劑組成；熔劑是由64.5～94.6mol%的由pbo、B2O3、SiO2、Al2O3組成的主體熔劑和4.0～16.1mol%的由鹼金屬和鹼土金屬的氧化物或鹽類組成的複合助熔劑以及1.4～4.5mol%的由SnO2和從ZrO2、TiO2、ZnO中選擇出來的組份組成的穩定劑三部分組成的。
2.按照權利要求1，其特徵在於所述之主體熔劑的組成範圍是(mol%)PbO 10.0～26.0;B2O33.5～15.0;SiO248.0～60.0;Al2O33.0～7.0。
3.按照權利要求1，其特徵在於所述之複合助熔劑的組成範圍是(mol%)Li2O 1.5～4.2;Na2O 1.5～5.9;K2O 0.5～1.0;MgO 0.5～5.0。
4.按照權利要求1，其特徵在於所述之穩定劑的組成範圍是(mol%)SnO20.2～1.8;TiO20.4～1.0;ZrO21.0～1.7;ZnO 1.2～2.0。
5.按照權利要求1，其特徵在於所述之熔劑，其適合於硫化鎘和硫硒化鎘類顏料的理想組成範圍是(mol%)PbO 10.0～15.0;B2O310.0～15.0;SiO250.0～60.0;Al2O33.0～6.0;Li2O 2.0～4.0;Na2O 2.0～4.0;K2O 0.5～3.0;MgO 0.5～1.0;ZrO21.5～1.7;TiO20.3～0.5;SnO20.2～1.8。
6.按照權利要求1，其特徵在於所述之熔劑，其適合於硒鎘類顏料以外的其它陶瓷釉上顏料的優選方案組成範圍是(mol%)PbO 15.0～25.0;B2O33.5～15.0;SiO248.0～58.0;Al2O33.0～7.0;Li2O 1.5～4.2;Na2O 1.5～5.9;K2O 0.5～3.0;MgO 1.5～5.0;SnO20.2～1.8;ZnO 1.2～2.0。
7.一種低溫陶瓷釉上顏料的製備方法，其特徵在於將70～95%重量的熔劑與5～30%重量的色劑混合球磨至細度10μm以下，在750～800℃復燒，水淬;再在球磨機中溼磨至細度5μm左右，烘乾，然後粉碎包裝。
8.按照權利要求7，其特徵在於所述之溼磨介質是水或酒精，最好是酒精。
9.按照權利要求7，其特徵在於所述之色劑的製備方法是稱量配料→溼法球磨混合→烘乾→600～1350℃下煅燒而成。
10.按照權利要求7，其特徵在於所述之熔劑的製備方法是稱量配料→幹法混合→1250℃～1320℃下熔融→水淬→烘乾而成。
全文摘要
本發明是一種低溫陶瓷釉上顏料，其特徵在於熔劑是由PbO、B
文檔編號C03C1/04GK1042698SQ8910684
公開日1990年6月6日 申請日期1989年10月25日 優先權日1989年10月25日
發明者張道學, 殷書建 申請人:山東省矽酸鹽研究設計院