一种高白高透高强度中温硬质细瓷及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高白高透高强度中温硬质细瓷及其制备方法。一种高白高透高强度中温硬质细瓷，瓷坯的化学组成按重量包括：SiO2 66～72份、Al2O3 23～28份、CaO 0.5～4份、MgO 0.3～3份、K2O 1～5份，Na2O 0.5～2.5份、B2O3 0.2～1份。一种高白高透高强度中温硬质细瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)配料；(2)球磨；(3)检测浆料的细度；(4)过筛、除铁；(5)陈腐；(6)注浆成型；(7)一次干燥；(8)修坯；(9)上釉；(10)二次干燥；(11)烧成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及日用陶瓷
，尤其涉及一种高白高透高强度中温硬质细瓷及其制备方法。
技术介绍
当前国际陶瓷业正在逐步重组，生产格局在调整变化之中。一些发达国家，如德国、美国、日本，凭借技术、资金优势转向重点发展高技术陶瓷；而日用陶瓷的生产由于原料、人工费用增加、附加值相对较低等原因，正逐步转移到发展中国家，这就为我国陶瓷产品抢占国际市场提供了难得的机遇。我国日用陶瓷出口数量占世界第一位，但平均售价偏低的局面仍无明显改观，其主要原因是产品档次低，花色品种不适应国际市场需求。因此必须从原料、燃料、辅助材料、技术装备、生产管理等诸多环节人手，提高出产品的质量是我国陶瓷行业发展的关键，必须走“以质取胜”之路。目前，生产量最大的硬质瓷烧成温度在1350℃左右，这些硬质瓷通过精选优质原料、精工细作，可以通过一次烧成工艺得到高白、高强度的日用细瓷，但是由于这种硬质瓷的烧成温度高，能源消耗和环境负荷大、生产成本高、利润低，严重制约了日用陶瓷的发展。为此研究开发中温(坯、釉烧成温度均在1250℃左右，与骨质瓷素烧温度基本相同)一次烧成硬质瓷及其相匹配釉料技术成为促进高级日用细瓷发展的关键。高白度、高透光度和高强度一直是国内外高级日用细瓷所追求的目标。现有的骨质瓷、滑石瓷和高石英瓷虽然达到了高白、高透和高强的要求，但他们都存在热稳定性差、工艺控制难和成本高等共同缺点。同时，电石渣(电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣)的大量堆积，急需研究开发其作为资源利用。开发利用电石渣废料作为陶瓷生产原料，为陶瓷的生产探索新的原料，降低其生产成本。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术的第一个目的为了公开一种高白高透高强度中温硬质细瓷。本专利技术的第二个目的为了公开一种高白高透高强度中温硬质细瓷的制备方法。技术方案：一种高白高透高强度中温硬质细瓷，瓷坯的化学组成按重量包括：SiO266～72份、Al2O323～28份、CaO0.5～4份、MgO0.3～3份、K2O1～5份，Na2O0.5～2.5份、B2O30.2～1份一种高白高透高强度中温硬质细瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)配料按照重量份配料：高岭土33～40份、石英26～32份、钾长石13～20份、氧化铝3～10份、玻璃熔块4～8份，腐植酸钠0.2～0.6份、水玻璃0.1～0.4份、三聚磷酸钠0.05～0.2份；(2)球磨按照料∶球石∶水＝1∶(1.5～2.5)∶(0.3～0.5)的质量比例球磨14～24小时后得到浆料；(3)检测浆料的细度浆料细度控制在10μm以下粒径的颗粒占78～82wt％；即泥浆中粒径小于10μm的颗粒占总颗粒的78～82wt％；(4)将符合细度要求的浆料过200目筛后除铁；(5)陈腐将经过过筛除铁的泥浆陈腐，调整泥浆性能，泥浆的比重控制在1.50～1.7克/毫升，泥浆的粘度控制在700～2000厘泊，也可根据实际生产需要调整泥浆性能参数；(6)注浆成型将步骤(5)得到的泥浆注入石膏模具中，固化脱模后得到素坯；(7)一次干燥将步骤(6)得到的素坯放入干燥室内或自然干燥，干燥后素坯的含水率控制在5～8wt％；(8)修坯(9)上釉向经过修坯后的素坯的表面施加釉浆，得到生坯；(10)二次干燥将步骤(9)得到的生坯放入干燥室内或自然环境进行二次干燥，干燥后的生坯的含水率小于2wt％；(11)烧成将经过二次干燥的生坯放入窑炉中煅烧，在最高为1210～1280℃的温度下煅烧1～2小时，随炉冷却后即得到高白高透高强度中温硬质细瓷。进一步地，步骤(1)中的玻璃熔块是由32～38份石英、42～48份钾长石、2～7份电石渣、3～8份白云石、7～13份五水硼砂混合熔制而成的玻璃熔块。进一步地，步骤(9)中的釉料的成分为：石英砂22～32份、氧化铝1～5份、钾长石10～25份、锂瓷石22～39份、电石渣5～12份、白云石2～6份、氧化锌4～8份、硅酸锆0.5～1.5份、二氧化钛0～1份、苏州土3～7份。进一步地，步骤(9)中的生坯的釉层厚度为250～450μm。进一步地，步骤(9)中的釉料的比重为1.4～1.6克/毫升，骤(9)中的釉料的粘度为400～800厘泊。有益效果：本专利技术公开了一种高白高透高强度中温硬质细瓷及其制备方法，其具有以下有益效果：在坯体配方中添加硼硅酸盐玻璃以提高瓷胎透光度，是本专利技术的一个关键技术和重要创新。该玻璃具有优异可见光透过率、低膨胀系数、良好化学稳定性和热稳定性等特点。引入由石英石、钾长石、工业废料的电石渣、白云石和五水硼砂混合熔制而成的玻璃熔块作为提高坯体透光度的材料，它可以在较低温度下形成液相，作为助溶剂对坯体中的石英、氧化铝有较大的溶解能力，从而增加坯体中液相粘度，有利于扩大坯体的烧成范围，降低坯体的烧结温度，坯体的素绕或坯釉一次烧成的温度范围为1210℃～1280℃。这种溶有较多石英和氧化铝的高温液体冷却后所形成的玻璃，较普通玻璃具有更高的机械强度和较小的热膨胀系数。本专利技术公开的的高白高透高强度中温硬细质瓷还具有以下优点：1)坯体的抗折强度大于150MPa，白度大于81，可见光透过率大于7.5/2mm(厚度2mm)，真正地集“高白度、高透光度和高强度”于一体；2)配方中高岭土的用量在40％以下，降低了烧成收缩与变形，烧结温度范围为1210℃～1280℃，实现了中温能烧结高硬质瓷的创新；3)瓷胎的热膨胀系数为5.1～5.8×10-6/℃(RT～800℃)，瓷胎的热稳定性好，经过200℃～20℃水热交换一次不裂；4)利用电石渣废料作为陶瓷生产原料，为陶瓷的生产探索新的原料，降低了生产成本。具体实施方式：下面对本专利技术的具体实施方式详细说明。本文中的份均是质量份。实施例1：一种高白高透高强度中温硬质细瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)配料按照重量份配料：高岭土38份、石英31份、钾长石18份、氧化铝7份、玻璃熔块6份、腐植酸钠0.4份、水玻璃0.2份、三聚磷酸钠0.1份；(2)球磨按照料∶球石∶水＝1∶1.5∶0.35的质量比例球磨15小时后得到浆料；(3)检测浆料的细度浆料细度控制在10μm以下粒径的颗粒占78wt％；(4)将符合细度要求的浆料过200目筛后除铁；(5)陈腐...

【技术保护点】
一种高白高透高强度中温硬质细瓷，其特征在于，瓷坯的化学组成按重量包括：SiO2 66～72份、Al2O3 23～28份、CaO 0.5～4份、MgO 0.3～3份、K2O 1～5份，Na2O 0.5～2.5份、B2O3 0.2～1份。

【技术特征摘要】
1.一种高白高透高强度中温硬质细瓷，其特征在于，瓷坯的化学组成按重量包
括：
SiO266～72份、Al2O323～28份、CaO0.5～4份、MgO0.3～3份、K2O1～5份，
Na2O0.5～2.5份、B2O30.2～1份。
2.一种高白高透高强度中温硬质细瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料
按照重量份配料：高岭土33～40份、石英26～32份、钾长石13～20份、氧化
铝3～10份、玻璃熔块4～8份、腐植酸钠0.2～0.6份、水玻璃0.1～0.4份、三聚
磷酸钠0.05～0.2份；
(2)球磨
按照料：球石∶水＝1∶(1.5～2.5)∶(0.3～0.5)的质量比例球磨14～24
小时后得到浆料；
(3)检测浆料的细度
浆料细度控制在10μm以下粒径的颗粒占78～82wt％；
(4)将符合细度要求的浆料过200目筛后除铁；
(5)陈腐
将经过过筛除铁的泥浆陈腐，调整泥浆性能，泥浆的比重控制在1.50～1.7克/
毫升，泥浆的粘度控制在700～2000厘泊；
(6)注浆成型
将步骤(5)得到的泥浆注入石膏模具中，固化脱模后得到素坯；
(7)一次干燥
将步骤(6)得到的素坯放入干燥室内或自然干燥，干燥后素坯的含水率控制在5～
8wt％；
(8)修坯
(9)上釉

【专利技术属性】
技术研发人员：张垠，张子祺，
申请(专利权)人：南京豪祺新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32