一种基于宜君砂的亚光瓷釉及其制备方法 |
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| 申请号 | CN201610835465.8 | 申请日 | 2016-09-20 | 公开(公告)号 | CN106242283A | 公开(公告)日 | 2016-12-21 |
| 申请人 | 陕西科技大学; | 发明人 | 王毅; 施佩; 范晶; 王伟伟; 杨晓燕; | ||||
| 摘要 | 一种基于宜君砂的亚光瓷釉及其制备方法，将生黄土粗料在研钵中 研磨 均匀，后装入 坩埚 ，在高温炉中 煅烧 至600℃-800℃，保温30-60分钟后自然冷却，待冷却后进行球磨，过80目筛，制得精细煅烧黄土料；将宜君砂，生黄土，煅烧黄土， 长石 ， 磷酸 钙 ，三聚磷酸钠，CMC混合，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3。将釉浆均匀地施敷在坯上，升温至1160-1280℃，保温20-35分钟，然后自然冷却即可。由于釉浆中的宜君砂含有大量的 石英 及少量高钙 氧 化物，烧成后的釉面硬度高、且 耐磨性 好。利用宜君砂 尾矿 将废弃的尾矿资源化再利用，降低固体废物排放，减少陶瓷原矿用量，节约矿产资源。所得到陶瓷产品可达到成本低、硬度高、耐磨性好的效果，具有节约资源、降耗降成本等多重优势。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于宜君砂的亚光瓷釉，其特征在于：釉浆主要由主剂和助剂构成，按质量百分比计，主剂包括：20-80％的宜君砂，20-30％的生黄土，0-25％的熟黄土和0-30％的长石粉。 |
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| 说明书全文 | 一种基于宜君砂的亚光瓷釉及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于陶瓷生产领域，具体涉及一种基于宜君砂的亚光瓷釉及其制备方法。 背景技术[0002] 亚光釉通常也称为无光釉，它是指一种釉面平滑隐有光泽的新型建筑陶瓷用釉，该釉本身显示出中等偏弱的光泽，更接近于无光效果。与高光泽水晶釉相比，别具一格。通常，由于釉层在熔融过程中熔体过饱和冷却时釉中析出晶体，在入射光照射下，釉面发生复杂的反射散射等光学现象，形成了特殊的效果。一般亚光釉可分为钙亚光、钡亚光、锌亚光、镁亚光这四种类型，在制备的过程中通过添加不同的结晶剂得到不同类型的亚光釉，但这种在配方中添加的这些结晶剂原料通常较为昂贵，生产成本也随之提高。 [0003] 近年来一些学者制成低温快烧复合亚光釉〔李艳萍,洪琛,沈华荣.低温快烧复合亚光釉的研制.陶瓷学报,2010,31(1)〕，主要是以氧化锌为主要结晶剂，通过加大助熔剂的含量，使釉料快速熔融，从而降低了烧成温度，在一定程度上控制了生产成本。但此种制备方法是在配方原料中引入了烧滑石、方解石以及大量的氧化锌，使用的原料成本仍然昂贵，且由于釉的成熟温度低，制备出的亚光釉在釉面硬度和耐磨性方面一般较差。 发明内容[0005] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是： [0008] 进一步，所述的纤维素醚为聚阴离子纤维素化合物。 [0009] 进一步，所述的纤维素醚为羧甲基纤维素钠。 [0010] 进一步，该亚光瓷釉的硬度为维氏硬度6.8-7.3GPa。 [0011] 进一步，所述的宜君砂来自于宜君砂尾矿。 [0012] 一种基于宜君砂的亚光瓷釉的制备方法，将主剂和助剂混合均匀，调制成釉浆，然后将釉浆敷在胚体上，升温至1160～1280℃后，保温20～40分钟，冷却至室温即可。 [0013] 进一步，调制的釉浆比重为1.6～1.7g/cm3。 [0015] 进一步，所述球磨的转速为900r/h。 [0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0017] 本发明利用富含大量SiO2成分的宜君砂，宜君砂与黄土原料富含氧化铁着色成分，可自生米黄至棕红系列色釉，使其在釉烧成过程中容易熔体析晶，产生高硬度的耐磨釉面。类似石英玻璃，由于≡Si－Si≡的键强高，所以机械强度高。本发明制备的釉面硬度高、耐磨性好、釉面平滑均匀。而且此种尾矿原料价格低廉，硬度高，耐磨性好、性能稳定，可广泛应用于各类陶瓷产品，从而产生一种低成本、高强度耐磨的陶瓷产品。 [0019] 图1是本发明实施宜君砂的XRD图； [0020] 图2为本发明样品釉面扫面电镜分析图； [0021] 图3为不同温度制得样品釉面硬度及耐磨度图。 具体实施方式[0022] 下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。 [0023] 实施例1： [0024] 1)按质量百分比将80％的宜君砂，20％的生黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.4％的三聚磷酸钠和1％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3； [0025] 2)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1210℃，保温35分钟自然冷却即得到维氏硬度7.0GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0026] 实施例2： [0027] 1)按质量百分比将70％的宜君砂，30％的生黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.3％的三聚磷酸钠和1％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3； [0028] 2)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1230℃，保温20分钟自然冷却即得到维氏硬度7.1GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0029] 实施例3： [0030] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中600℃进行煅烧并保温30分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0031] 2)按质量百分比将50％的宜君砂，25％的生黄土，25％的熟黄土混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.4％的三聚磷酸钠和2％的CMC混合均匀，细磨至2503 目，调制釉浆比重为1.6g/cm； [0032] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1220℃，保温40分钟自然冷却即得到维氏硬度7.0GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0033] 实施例4： [0034] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中700℃煅烧并保温60分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0035] 2)按质量百分比将30％的宜君砂，25％的生黄土，25％的熟黄土和20％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.5％的三聚磷酸钠和1％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.6g/cm3； [0036] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1200℃，保温30分钟自然冷却即得到维氏硬度7.0GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0037] 实施例5： [0038] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中750℃煅烧并保温50分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0039] 2)按质量百分比将20％的宜君砂，25％的生黄土，25％的熟黄土和30％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.5％的三聚磷酸钠和2％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3； [0040] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1160℃，保温40分钟自然冷却即得到维氏硬度6.8GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0041] 实施例6： [0042] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中800℃煅烧并保温40分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0043] 2)按质量百分比将42％的宜君砂，23％的生黄土，10％的熟黄土和25％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.3％的三聚磷酸钠和1.5％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.6g/cm3； [0044] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1180℃，保温35分钟自然冷却即得到维氏硬度6.9GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0045] 实施例7： [0046] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中650℃煅烧并保温50分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0047] 2)按质量百分比将57％的宜君砂，28％的生黄土，5％的熟黄土和10％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.5％的三聚磷酸钠和1.3％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.7g/cm3； [0048] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1190℃，保温30分钟自然冷却即得到维氏硬度6.9GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0049] 实施例8： [0050] 1)熟黄土的制备：将生黄土在研钵中研磨均匀后，置于高温炉中600℃煅烧并保温60分钟，待冷却后采用900r/h的球磨机，球磨30分钟过80目筛，得熟黄土； [0051] 2)按质量百分比将39％的宜君砂，26％的生黄土，20％的熟黄土和15％的长石粉混合均匀得混合物，然后向混合物中加入混合物质量0.4％的三聚磷酸钠和1.8％的CMC混合均匀，细磨至250目，调制釉浆比重为1.6g/cm3； [0052] 3)将釉浆均匀地施敷在坯体上，升温至1280℃，保温28分钟自然冷却即得到维氏硬度7.3GPa的高硬度亚光瓷釉。 [0053] 以下表1为宜君砂原料的化学组成表的测试结果参数： [0054] 表1 [0055] Na2O MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 Fe2O3 MnO P2O5 烧失 宜君砂 0.82 3.88 16.37 57.28 3.87 2.56 0.76 7.77 0.06 0.2 6 黄土 1.25 2.20 13.47 60.91 2.29 6.36 0.70 5.18 0.08 0.085 7 [0056] 从表1中可以看出宜君砂与黄土组成中含有发色成分铁，因此能够自生色彩。 [0058] 由图2的样品釉面扫描电镜分析图可以看出本发明所制备的高硬度亚光釉中，存在大量的熔析晶体。 [0059] 图3的测试图可以看出随着烧成温度的上升釉面硬度数值增大，耐磨度数值减小。 [0060] 本发明利用富含大量SiO2成分的宜君砂(陕西省铜川市宜君县)，宜君砂与黄土原料富含氧化铁着色成分，随着引入量的不同，可自生米黄至棕红系列色釉。通过超细研磨高量宜君砂(250目)，使其在釉烧成过程中容易熔体析晶，产生高硬度的耐磨釉面。类似石英玻璃，由于≡Si－Si≡的键强高，所以机械强度高。本发明制备的釉面硬度高、耐磨性好、釉面平滑均匀，并能够根据用量和烧制温度的不同，使釉面形成不同光泽、不同硬度的釉面。而且此种尾矿原料价格低廉，硬度高，耐磨性好、性能稳定，可广泛应用于各类陶瓷产品。从而产生一种低成本、高强度耐磨的陶瓷产品。 [0061] 本发明由于釉浆中的宜君砂含有大量的石英及少量高钙氧化物，烧成后的釉面硬度高、且耐磨性好。利用宜君砂尾矿将废弃的尾矿资源化再利用，降低固体废物排放，减少陶瓷原矿用量，节约矿产资源。所得到陶瓷产品可达到成本低、硬度高、耐磨性好的效果，具有节约资源、降耗降成本等多重优势。 [0062] 另一方面，本发明通过引入熟黄土、生黄土进行配方调制，一方面减少了生黄土釉干燥收缩过大的问题，另一方面可增加黄土的用量范围，利于釉料烧成温度范围的增大。 |
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