自釋釉低溫陶瓷的製作方法
2023-10-18 07:33:34
專利名稱：自釋釉低溫陶瓷的製作方法
技術領域：
本發明屬於陶瓷行業一種自釋釉低溫陶瓷。
目前，國內帶釉的陶瓷製品，都是由坯和釉兩部分組成(即在生坯(瓷胎)的內、外表面上施上一層K2O、Na2O、MgO、CaO等鹼性氧化物含量高的釉、然後，通過1320℃～1430℃(硬質瓷)溫度燒成，使坯釉結合在一起，並在表面熔化形成一層光潔平整的玻璃質，從而起到美化和保護製品的作用，這種帶釉的陶瓷製品施釉時不僅操作工序繁雜，勞動強度大，對釉料純度、細度要求嚴格，而且，常因施釉控制不嚴，給製品帶來諸如涼釉、流釉、針孔、斑點、失釉、破損等許多外觀缺陷，直接影響到產品質量和產量的提高。人們曾一度想通過自動機械上釉工藝來解決上述問題，但對於器型複雜的日用瓷、美術瓷是難以達到預期的效果。
人們能否做到陶瓷製品不需上釉，而能達到上釉製品的同樣效果呢？很早以來，不少陶瓷專家進行過不懈的研究，但一直沒有找到一種切實可行的，能用於大生產的方法，到目前為止，複雜器型的日用瓷、美術瓷，仍然是採用傳統的上釉工藝。
匈牙利專利HuT031-036-A介紹一種自動玻化陶瓷，其方法是以20-50%的氫矽酸鋁(aluminium hydrosilicate)和紅泥(redmud)為基本組成，加進晶粒大小為10-110微米的浮石(pumice)，使鹼的含量增加5-20%(wt%)，通過一次燒成即得到陶瓷產品。這種自動玻化陶瓷的白度、透光度、光澤度達不到高檔日用瓷和高檔美術瓷的要求。其次，由於配方中採用了20-50%的氫矽酸鋁化工原料，造成生產成本較高，原料來源困難等問題。且僅能用於生產建築材料。
蘇聯專利Su1470-719-A，介紹的方法是採用14-46%的火山灰，4-6%的碳酸鈉，50-80%的劣質高嶺土，在15-17%的含水量的情況下，通過加壓使鹼遷移到表面，在隔焰窯950℃燒成生產面磚，這一專利存在三個問題一是必須經過加壓使鹼遷移到表面、工藝複雜;二是使用化工原料碳酸鈉、成本高;三是只能用於生產建築材料面磚。
本發明的目的在於提供一種既能省去上釉工序(約佔陶瓷生產加工、成型工作總量的50%左右)，又能達到或超過上釉陶瓷製品的釉面效果，簡化生產工藝流程、降低生產成本，節約能源的自釋釉低溫陶瓷。
本發明的配方按重量百分比為高嶺土10-25%，矽灰石30-50%，石英40-50%、鉀長石4-10%。煅燒滑石0-2%，結合劑0-5%，其各種原料在配方中的作用為高嶺土在配方中一是起可塑作用，保證產品成型且生坯乾燥後具有足夠的機械強度，二是提供一定量的Al2O3(小於10%)與矽灰石中矽酸鈣CaSiO3於900～1000℃時生成活性鈣長石，矽灰石是本發明的關鍵原料，其用量較高，它與高嶺土中的Al2O3·2SiO2，在較低溫度下生成的活性鈣長石與添加進的少量鉀長石如4-10%一起互相促熔，使產品能在較低溫度下(1220-1300℃)燒成，從而，達到節能的目的。最重要的在於鉀長石與鈣長石在低於1250℃下不互熔，而鉀長石的熔點比鈣長石的熔點低，所以，鉀長石首先熔融並由於坯體的內、外溫差而向坯體表面遷移(或稱釋放)，富集於表面後，由本來的坯體低含量鉀長石變成表面局部高含量鉀長石，從而熔解表面的石英微粒，並與活性鈣長石一起(此時溫度接近1250℃鉀長石，鈣長石開始混熔)，形成表面玻璃層(即釉層)。矽灰石與高嶺土中的Al2O3·2sio2反應生成另一成份是方石英，它與加入的高含量石英一起在坯體起骨架作用，保證坯體在液相大量生成時，有足夠的高溫穩定性，不至於產生變形。結合劑一般為膨潤土，它的作用是提高坯體成型的結合性，從而提高成型的正品率。煅燒滑石的加入是為了降低燒成溫度(約降低20℃)且對熱穩定性有好處。
配方中各種原料的化學組成為(詳見表1)配方中各種原料顆粒細度及其配合對產品的成型、生坯乾燥強度，產品燒成溫度及自釋釉的生成溫度，釉層飽滿度都有著重要的作用。各種原料的顆粒級配比為整體細度大於30微米的顆粒＜5%，小於15微米的顆粒＞60%，小於5微米顆粒＜10%。
本發明的生產工藝流程與現有的日用瓷和美術瓷生產工藝基本相同，但省去了釉料加工，取消了施內、外釉、底釉處理工序。
本發明的實施例是分別稱取高嶺土300公斤，矽灰石525公斤，石英600公斤，鉀長石60公斤，煅燒滑石粉15公斤，各原料的化學組成為(詳見表2)，將上述原料全部投入陶瓷工業用1.5噸級球磨機內，按料∶球∶水＝1∶1∶0.4的比例加進1500公斤球磨體，400公斤水，再準確稱取6公斤水玻璃作為稀釋劑加入，球磨40小時左右後，顆粒度大於30微米佔2.4%，小於15微米佔90.3%，小於5微米佔7.3%，放出用200目篩過篩，然後將加工後的配比原料採用石膏模注漿成型製成各類產品，乾燥後以每20分鐘推一板的推進速度，在推板窯1240℃溫度燒成，即得到透明度高，表面光潔明亮，釉層厚度達50～270微米的自釋釉日用瓷或美術瓷產品。
本發明達到主要技術指標如下透光度55～75%，光澤度35-60%，釉面硬度5800-6500，機械抗折強度170-210MPa，釉面厚度50-270微米。
本發明與現有日用瓷和美術瓷相比具有以下特點1、可省去釉料加工及施內、外釉、底釉處理等工序，減少陶瓷生產原料加工，成型工作總量50%左右，簡化了生產工藝流程，操作技能無特殊要求;
2、燒成溫度較低(1220-1300℃)，燒成範圍較寬，節能明顯，適用於大生產要求;
3、全部採用天然原料，並將僅用於生產面磚製品的矽灰石升級使用，生產高檔日用瓷和高檔美術瓷，釉面光潔明亮，豐潤飽滿，瓷質細膩緻密，玉質感好，透光度高，氧化焰燒成白度可達80°以上，還原焰燒成則為蘭綠色，如綠玉般晶瑩;
4、可減少產品的半成品破損，降低成品缺陷率，如針孔、斑點、失釉、流釉、涼釉、釉裂等。
權利要求
1.一種自釋釉低溫陶瓷，其特徵在於是由高嶺土、矽灰石、石英、鉀長石、煅燒滑石、結合劑所組成，其重量百分比高嶺土10-25%，矽灰石30-50%，石英40-50%，鉀長石4-10%，滑石0-2%，結合劑0-5%。
2.根據權利要求1所述的陶瓷，其特徵是配方中各種原料的化學組成(見表1)。
3.根據權利要求1所述的陶瓷，其特徵是配方中各種原料的顆粒級配比為整體細度大於30微米的顆粒＜5%，小於15微米的顆粒＞60%，小於5微米的顆粒＜10%。
全文摘要
一種自釋釉低溫陶瓷，由高嶺土、矽灰石、石英、鉀長石、煅燒滑石、結合劑組成。本發明全部採用天然原料，將矽灰石升級使用，生產高檔日用瓷和美術瓷，可省去釉料加工及施內、外釉、底釉處理等工序，簡化了生產工藝流程，減少陶瓷生產原料加工，成型工作總量50％左右，降低了成品的缺陷率。同時產品具有釉面光潔明亮，豐潤飽滿，瓷質細膩緻密，生產成本較低等優點。
文檔編號C04B33/24GK1071658SQ9110683
公開日1993年5月5日 申請日期1991年10月23日 優先權日1991年10月23日
發明者楊子初, 陳海波, 謝曉靜, 馮波 申請人:湖南省陶瓷研究所