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CN106977099A - 一种无锆尖晶石微晶乳浊釉及其制造方法 - Google Patents

一种无锆尖晶石微晶乳浊釉及其制造方法 Download PDF

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吴建青
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Abstract

本发明公开了一种无锆尖晶石微晶乳浊釉及其制造方法。该无锆尖晶石微晶乳浊釉的组分及各组分的质量百分比为：Na2O：1%~5%；K2O：1%~5%；Al2O3：20%~25%；CaO：2%~6%；MgO：7%~15%；ZnO：5%~8%；B2O3：2~6%；余量为SiO2。本发明制得的无锆尖晶石微晶乳浊釉的釉层析出(Mg,Zn)Al2O4尖晶石晶体，晶粒尺寸为300nm~1000nm，对可见光的散射作用最强，可达到普通锆白熔块釉的白度，且提高釉面的硬度、耐磨性和抗划痕性。本发明不含锆英砂，不含任何放射性元素，成本低廉且乳白效果好，生产工艺与锆系乳浊熔块釉完全一样，可降低生产成本。

Description

一种无锆尖晶石微晶乳浊釉及其制造方法
技术领域
本发明涉及陶瓷釉料领域，具体涉及一种无锆尖晶石微晶乳浊釉及其制造方法。
背景技术
为了遮盖坯体的颜色和某些缺陷， 丰富陶瓷产品的釉面装饰，乳浊釉被广泛地用于釉面装饰。硬底鞋带入的沙子（莫氏硬度7）可以使釉面产生划痕。若经长时间磨损，甚至可以露出斑驳的胎底色，自然影响耐久的装饰效果。目前建筑卫生陶瓷常用的乳浊釉有氧化锡系统乳浊釉、锆英石系统乳浊釉和氧化钛系统乳浊釉。氧化锡系统乳浊釉，乳浊效果好但价格昂贵，成本高；锆英石系统乳浊釉，由于锆化合物乳浊剂具有乳浊效果稳定，不受气氛影响和ZrSiO4硬度高（莫氏硬度7.5）等优点，在陶瓷行业被普遍使用。目前主要采用的含锆天然原料为锆英砂， 其主要成分为ZrSiO4(折射率1.94)，此外还含有少量的稀土元素钍、铀和这些放射性元素衰变产生的铅等，常带有放射性或毒性，如果长期生活在具有放射性的建筑卫生陶瓷装饰的环境中， 会对人的健康造成潜在的危害，甚至可能影响下一代，且其资源越来越稀缺，价格近年来大幅度上涨；氧化钛在高温少成时易以锐钛矿从熔体中析出，使釉面变色。尖晶石微晶乳浊釉，釉层析出晶体为(Mg,Zn)Al2O4 尖晶石(折射率1.74~1.86，莫氏硬度8)，控制晶粒大小为可见光波长，可对可见光的散射作用达到最强，达到普通锆白熔块釉的白度，提高釉面的硬度、耐磨性和抗划痕性，且降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种无锆尖晶石微晶乳浊釉，釉层析出(Mg,Zn)Al2O4 尖晶石晶体，晶粒尺寸为300nm~1000nm，乳浊效果好，提高釉面的硬度、耐磨性和抗划痕性，降低生产成本，克服现有技术存在的上述缺陷。
本发明目的通过以下技术方案予以实现。
一种无锆尖晶石微晶乳浊釉，由以下重量分数的各组分组成：Na2O：1%~5%；K2O：1%~5%；Al2O3：20%~25%；CaO：2%~6%；MgO：7%~15%；ZnO：5%~8%；B2O3：2%~6%；余量为SiO2。
优选地，所述无锆尖晶石微晶乳浊釉由以下重量分数的各组分组成 ：Na2O：1.79%；K2O：2.68%；Al2O3：23.21%；CaO：3.57%；MgO：8.93%；ZnO：6.25%；B2O3：3.57%；SiO2：50.00%。
以上所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，包括以下步骤：
（1）将钾长石、钠长石、方解石、石英粉、滑石、硼酸、氧化铝和煅烧氧化锌均匀混合，再熔制，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末；
（2）向熔块粉末中加水球磨，得釉浆；
（3）将釉浆过筛；
（4）加水调节釉浆密度；
（5）喷釉，烧成，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
优选的，步骤（1）所述原料均匀混合后，1480℃~1500℃熔制45min~60min，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末。
优选的，步骤（2）所述球磨时需要加熔块粉末重量3%~6%的高岭土，熔块粉末重量0.2%~0.5%的羧甲基纤维素和熔块粉末重量0.2%~0.5%的三聚磷酸钠。
优选的，步骤（3）所述过筛为过200~250网筛。
优选的，步骤（3）所述过筛时的筛余小于0.15wt%。
优选的，步骤（4）所述调节釉浆密度为1.5~1.6 g/cm3。
优选的，步骤（5）所述烧成的制度为1200℃~1210℃保温8min~10min。
所述无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造工艺流程如下：
原料检测→配料→均匀混合→在1480℃~1500℃保温45min~60min→水淬冷→球磨→过筛→制釉浆→上釉→烧成→成品。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果 ：
本发明的无锆尖晶石微晶乳浊釉，其釉面硬度高、耐磨性好和抗划痕，不含锆英砂，不含任何放射性元素，成本低廉且乳白效果好，生产工艺与锆系乳浊熔块釉完全一样，可降低生产成本。
附图说明
图1是实施例1的无锆尖晶石微晶乳浊釉的釉面用4wt%HF溶液腐蚀30s后的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的具体实施作进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例 1
本实施例的无锆尖晶石微晶乳浊釉由以下重量分数的组分组成：Na2O：1.79%；K2O：2.68%；Al2O3：23.21%；CaO：3.57%；MgO：8.93%；ZnO：6.25%；B2O3：3.57%；SiO2：50.00%。
按照如上配方比例计算所用原料配方，在本实施例中选用30.0重量份钾长石、5.1重量份钠长石、4.4重量份方解石、8.1重量份石英粉、24.6重量份滑石、6.0重量份硼酸、15.8重量份氧化铝、6.0重量份煅烧氧化锌为原料，均匀混合，在1480℃熔制60min，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末。将100g熔块粉末、5g高岭土、0.3g羧甲基纤维素、0.3g 三聚磷酸钠、60ml水球磨，过250目网筛，筛余0.1g，施釉时加水使釉浆密度调至1.55 g/cm3，喷釉，在1200℃保温10min，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
本实施例所得无锆尖晶石微晶乳浊釉的硬度为8.7GPa，L*为92.13，a*为-0.58，b*为-0.10。
本实施例的无锆尖晶石微晶乳浊釉的釉面用4wt%HF溶液腐蚀30s后的扫描电镜图如图1所示，其它实施例所得的无锆尖晶石微晶乳浊釉的釉面用4wt%HF溶液腐蚀30s后的扫描电镜图可参见图1。
实施例 2
本实施例的无锆尖晶石微晶乳浊釉由以下重量分数的组分组成：Na2O：1%；K2O：5%；Al2O3：20%；CaO：5%；MgO：14%；ZnO：5%；B2O3：6%；SiO2：44%。
按照如上配方比例计算所用原料配方，在本实施例中选用38.9重量份钾长石、6.1重量份方解石、31.5重量份滑石、9.5重量份硼酸、9.5重量份氧化铝、4.5重量份煅烧氧化锌为原料，均匀混合，在1480℃熔制45min，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末。将100g熔块粉末、3g高岭土、0.5g羧甲基纤维素、0.5g 三聚磷酸钠、60ml水球磨，过250目网筛，筛余0.1g，施釉时加水使釉浆密度调至1.55 g/cm3，喷釉，在1200℃保温10min，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
本实施例所得无锆尖晶石微晶乳浊釉的硬度为8.5GPa，L*为91.56，a*为-0.54，b*为-0.12。
实施例 3
本实施例的无锆尖晶石微晶乳浊釉由以下重量分数的组分组成：Na2O：3%；K2O：3%；Al2O3：22.5%；CaO：4.5%；MgO：11%；ZnO：6.5%；B2O3：4%；SiO2：45.5%。
按照如上配方比例计算所用原料配方，在本实施例中选用30.0重量份钾长石、15.2重量份钠长石、5.3重量份方解石、26.7重量份滑石、6.6重量份硼酸、10.1重量份氧化铝、6.1重量份煅烧氧化锌为原料，均匀混合，在1490℃熔制50min，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末。将100g熔块粉末、4g高岭土、0.35g羧甲基纤维素、0.35g 三聚磷酸钠、60ml水球磨，过250目网筛，筛余0.1g，施釉时加水使釉浆密度调至1.50 g/cm3，喷釉，在1200℃保温10min，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
本实施例所得无锆尖晶石微晶乳浊釉的硬度为8.4GPa，L*为91.60，a*为-0.60，b*为-0.13。
实施例 4
本实施例的无锆尖晶石微晶乳浊釉由以下重量分数的组分组成：Na2O：5%；K2O：1%；Al2O3：25%；CaO：2%；MgO：7%；ZnO：8%；B2O3：2%；SiO2：50.00%。
按照如上配方比例计算所用原料配方，在本实施例中选用7.7重量份钾长石、46.9重量份钠长石、1.2重量份方解石、18.7重量份滑石、3.5重量份硼酸、14.2重量份氧化铝、7.8重量份煅烧氧化锌为原料，均匀混合，在1480℃熔制60min，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末。将100g熔块粉末、6g高岭土、0.2g羧甲基纤维素、0.2g 三聚磷酸钠、60ml水球磨，过250目网筛，筛余0.1g，施釉时加水使釉浆密度调至1.6 g/cm3，喷釉，在1210℃保温8min，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
本实施例所得无锆尖晶石微晶乳浊釉的硬度为8.5GPa，L*为91.75，a*为-0.55，b*为-0.10。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无锆尖晶石微晶乳浊釉，其特征在于，该无锆尖晶石微晶乳浊釉的组分及各组分的质量百分比为：
Na2O：1%~5%；
K2O：1%~5%；
Al2O3：20%~25%；
CaO：2%~6%；
MgO：7%~15%；
ZnO：5%~8%；
B2O3：2%~6%；
余量为SiO2。
2.如权利要求 1 所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉，其特征在于，该无锆尖晶石微晶乳浊釉的组分及各组分的质量百分比为：
Na2O：1.79%；
K2O：2.68%；
Al2O3：23.21%；
CaO：3.57%；
MgO：8.93%；
ZnO：6.25%；
B2O3：3.57%；
SiO2：50.00%。
3.制造权利要求1-2任一项所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钾长石、钠长石、方解石、石英粉、滑石、硼酸、氧化铝和煅烧氧化锌均匀混合，再熔制，然后水淬冷，球磨得到熔块粉末；
（2）向熔块粉末中加水球磨，得釉浆；
（3）将釉浆过筛；
（4）加水调节釉浆密度；
（5）喷釉，烧成，得无锆尖晶石微晶乳浊釉。
4.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（1）所述熔制的温度为1480℃~1500℃。
5.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（1）所述熔制的时间为45min~60min。
6.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（2）所述球磨时加熔块粉末重量3%~6%的高岭土，熔块粉末重量0.2%~0.5%的羧甲基纤维素和熔块粉末重量0.2%~0.5%的三聚磷酸钠。
7.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（3）所述过筛为过200~250目网筛。
8.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（3）所述过筛时的筛余小于0.15wt%。
9.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（4）所述调节釉浆密度为1.5~1.6 g/cm3。
10.如权利要求3所述的一种无锆尖晶石微晶乳浊釉的制造方法，其特征在于，步骤（5）所述烧成的制度为1200℃~1210℃保温8min~10min。
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