新型骨灰瓷及其生产方法技术

本发明专利技术属于陶瓷技术领域，涉及一种新型骨灰瓷及其生产方法。其技术方案为：一种新型骨灰瓷，坯体化学成份及其含量（重量的比）为：ＳｉＯ↓［２］：５０～６０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：２０～３０％、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］：１．８～３．５％、ＣａＯ：２～５％、ＭｇＯ：０．２～０．５％、Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ：３～５％，瓷体中晶相量占５０～７０％（重量百分比），主要晶相为莫来石、次要晶相为β－Ｃａ↓［３］（ＰＯ↓［４］Ｏ）↓［２］、钙长石。新型骨灰瓷的生产方法，瓷坯的矿物原料组成范围为下述重量百分比：骨灰：５～１０％、铝粉：５～１０％、高岭土：２５～３５％、瓷石：４５～６０％。它既具有传统骨瓷细腻、润滑、胎体薄、重量轻、有较好的透光性的优点，又与高温瓷一样经久耐用，热稳定性好；其生产方法为一次烧成工艺，具有骨灰用量低、烧成范围宽、正品率达到百分之八十以上、生产成本低、原材料丰富、能大规模工业化生产等优点。

Novel bone ash porcelain and production method thereof

The invention belongs to the technical field of ceramics, and relates to a novel bone ash porcelain and a production method thereof. The technical proposal is that a new bone china, body composition and the content (weight ratio): SiO: 2: 50 - 60%, Al - 2: O: 3: 20 - 30%, P - 2: O: 5: 1.8 ~ 3.5% CaO:2 ~ 5%, MgO:0.2 ~ 0.5%, K: 2 O + Na: 2 ~ 5% O:3, MICROTEK porcelain accounted for 50 ~ 70% (wt%), the main crystal phase was mullite, secondary crystal phase of beta Ca: 3 (PO: 4 O) case 2, calcium feldspar. Method for producing new bone china, porcelain mineral raw material composition range of the weight percentage: 5 to 10%: ashes, powder: 5 ~ 10%, 25 ~ 35%, kaolin: Porcelain Stone: 45 ~ 60%. It not only has traditional bone delicate and smooth, thin, light weight, carcass has good transparency and advantages, and high temperature porcelain as durable, good thermal stability; the production method for a single sintering process, with the ashes of low consumption, wide range of firing, zhengpinlv reached more than eighty percent, the production cost is low, abundant raw materials, large-scale industrial production etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于陶瓷
，涉及一种。
技术介绍
骨灰瓷是世界公认的一种高档瓷，具有瓷质细腻、润滑、胎体薄、重量轻、有较好的透光性能等特点，但由于骨灰瓷以骨灰为熔剂，玻璃相含量相当高，其生产工艺存在以下问题1、产品的热稳定性差。2、因为骨灰瓷的组成在烧成坯体内所存在的结构相处在接近磷酸三钙、钙长石和硅酸的共熔点部份，液相含量多，且反应剧烈，因此容易产生变形，宜采取扣烧方式，现有的成熟工艺只能采用先素烧后釉烧两次烧成工艺，烧结范围窄，烧成难以控制，正品率比较低，能源浪费大，生产成本高。3、骨灰等原材料缺乏。因此骨灰瓷尚未大规模的生产和应用，价格很高，未大众化普及使用。中国专利CN95112612.1于1997年7月2日公开了一种“强化骨灰瓷”专利申请，该专利仍以骨灰作熔剂，仅将骨灰的用量降低到20％左右。瓷体中晶相量占50～70％(重量百分比)、石英晶粒小于25μm，主要晶相为α-方石英，SiO2成份以石英和石英玻璃粉引入，该专利技术主要是通过使用石英玻璃粉来提高热稳定性，利用硅灰石晶体在瓷坯中呈针状交织，以提高瓷的机械强度，该专利虽能一次烧成，仍存在以下缺陷1、经实施证明，其主要原料骨灰仍需要20％左右，才能实现该专利所描述的效果，未解决原料供应难题；2、石英的使用虽有利于提高热稳定性，但如颗粒过小，对瓷的透明度有影响，过大则降低机械强度；3、在原料配比中缺少能起骨架支撑作用的原料，未解决在烧成过程中变形的问题，正品率太低，生产成本高，无工业化大生产的经济可行性；4、烧成范围窄，原因在于其骨灰瓷的配方组成在烧成坯体时所形成的结构相处在接近磷酸三钙、钙长石和硅酸的共熔点部份，液相含量多，且生成时液相反应剧烈，容易产生变形、生烧过火等缺陷。因此，该专利未根本解决骨灰瓷由高档瓷走向普通消费者所存在的热稳定性差、原料少和成本高的问题，尚未形成一次烧成的工业化大生产所需的成熟工艺，需进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型骨灰瓷，它既具有传统骨瓷细腻、润滑、胎体薄、重量轻、有较好的透光性的优点，又与高温瓷一样经久耐用，热稳定性好；本专利技术的另一目的在于提供一种新型骨灰瓷的生产方法，它能一次烧成，具有骨灰用量低、烧成范围宽、正品率达到百分之八十以上、生产成本低、原材料丰富、能大规模工业化生产等优点。实现本专利技术的目的技术方案为一种新型骨灰瓷，坯体化学成份中含有SiO2、Al2O3、P2O5、CaO、MgO、K2O、Na2O等，主要化学成份在瓷坯中的含量(重量的比)为SiO250～60％、Al2O320～30％、P2O51.8～3.5％、CaO2～5％、MgO0.2～0.5％、K2O+Na2O3～5％，瓷体中晶相量占50～70％(重量百分比)，主要晶相为莫来石、次要晶相为β-Ca3(PO4O)2、钙长石。作为对本专利技术的进一步改进，所述的瓷坯体中还含有由钾、钠氧化物经高温反应而生成的长石玻璃，占28～48％(重量百分比)。新型骨灰瓷的生产方法，其特征在于瓷坯的矿物原料组成范围为下述重量百分比骨灰5～10％、铝粉5～10％、高岭土25～35％、瓷石45～60％。作为对本专利技术的进一步改进，所用矿物原料的99.99％(重量百分比)的有效粒径在10～25μm，烧成温度为1230℃～1300℃，氧化焰中烧成。本专利技术的有益效果在于1、加入一定量的铝粉，使生成的主要晶相为莫来石晶相，因为莫来石晶体在瓷坯中呈针状结构，能显著提高瓷的机械强度和热稳定性能，同时在烧成过程中起骨架作用，减少烧成变形，为一次烧成创造条件，有利于正品率的提高。2、原材料的选择上石英成份以瓷石引进，瓷石为已分解的矿物质，呈泥状，其本身的颗粒适中，避免石英在粉碎过程中颗粒度过小而影响透明度，颗粒度过大影响强度的问题。同时能提高瓷的瓷质和细腻感，瓷石矿藏量丰富、成本低、不需要专门加工、资源丰富。软质高岭土和瓷石等均为容易粉碎的原料，可确保泥料颗粒符合要求，使瓷的透明度提高，根据研究发现坯体中的石英和长石颗粒度在10～25um时透光度最高，同时引入高岭土作为粘合剂，高岭土的化学成份组成(重量百分比)SiO245～60％、Al2O328～40％、CaO0.2～1％、MgO0～0.5％、K2O1～3％、Na2O0.2～1％、烧失10～15％。其细度为，比表面积＞1000tmg，瓷石化学成份组成为SiO260～75％、Al2O315～25％、K2O+Na2O4～10％、烧失2～6％。高岭土增加泥料的可塑性和生坯强度，便于操作并提高成坯率。使坯体不局限于扣烧方式，为一次烧成创造条件，瓷石降低烧成温度，将烧成范围加宽为1230℃～1300℃，可采用氧化焰一次烧成。解决了骨灰瓷一次烧成工艺工业化大生产的经济可行性问题，可节约大量的能源。3、因为瓷石中含有钾、钠等熔剂物质，在高温中形成玻璃相，替代部份骨灰的作用，大大降低骨灰用量，提高瓷质的透光性。骨灰作为助熔剂，仅为5～10％，解决原料稀缺的问题；同时因为钾、钠长石在高温反应没有骨灰剧烈，减少瓷体的烧成过程中的变形问题。经测试，本专利技术的新骨瓷，热稳定性符合国家日用细瓷检验标准，热稳定性180℃～20℃不裂，抗冲击强度为3.2cm·kg/cm2和抗折强度为1600kg/cm2，上述指标都高于骨灰瓷，特别是抗压强度4200为kg/cm2，优于骨灰瓷，且其耐酸、碱性能与骨灰瓷相比有较大的提高。具体实施例方式实施例1配料骨灰10％、高岭土30％、瓷石52％、铝粉8％(重量百分比)。对上述原料进行配料、球磨、过筛、脱水、练泥、成型、施釉、烧成(烧成温度1230℃～1280℃，氧化焰烧成)，就可得到透光性好、强度、热稳性好、釉面光滑、洁白的新骨瓷，经检测，坯体化学组成为SiO2 54.5％ Al2O3 26.3％ P2O5 3.5％ CaO 4.8％ MgO 0.3％K2O+Na2O 3.6％烧失7％，瓷体中晶相量占60％(重量百分比)，主要晶相为莫来石、次要晶相为β-Ca3(PO4O)2、钙长石，长石玻璃占31％(重量百分比)。实施例2配料骨灰6％、高岭土25％、瓷石60％、铝粉9％(重量百分比)。按实施例1中所述的工艺过程，烧成温度为1240℃～1300℃。经检测，坯体化学组成为SiO2 56.2Al2O3 28.5％ P2O5 2.1％ CaO 2.9％ MgO 0.2％ K2O+Na2O 4.2％烧失5.9％，瓷体中晶相量占65％(重量百分比)，主要晶相为莫来石、次要晶相为β-Ca3(PO4O)2、钙长石、长石玻璃占32％(重量百分比)。实施例3配料骨灰8％、高岭土28％、瓷石55％、铝粉9％(重量百分比)。按实施例1中所述的工艺过程，烧成温度为1240℃～1300℃。经检测，坯体化学组成为SiO255.3％ Al2O3 27％ P2O5 2.8％ CaO 3.9％ MgO 0.4％ K2O+Na2O 3.9％ 烧失6.7％。瓷体中晶相量占64％(重量百分比)，主要晶相为莫来石、次要晶相为β-Ca3(PO4O)2、钙长石、长石玻璃占34％(重量百分比)。实施例4配料骨灰10％、高岭土35％、瓷石45％、铝粉10％(重量百分比)。按实施例1中所述的工艺过程，烧成温度为1240℃～1300℃。经检测，坯体化学组成为S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型骨灰瓷，其特征在于：坯体化学成份中含有ＳｉＯ↓［２］、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｋ↓［２］Ｏ、Ｎａ↓［２］Ｏ等，主要化学成份在瓷坯中的含量（重量的比）为：ＳｉＯ↓［２］：５０～６０％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：２０～３０％、Ｐ↓［２］Ｏ↓［５］：１．８～３．５％、ＣａＯ：２～５％、ＭｇＯ：０．２～０．５％、Ｋ↓［２］Ｏ＋Ｎａ↓［２］Ｏ：３～５％，瓷体中晶相量占５０～７０％（重量百分比），主要晶相为莫来石、次要晶相为β－Ｃａ↓［３］（ＰＯ↓［４］Ｏ）↓［２］、钙长石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林迪辉，周孝忠，周胜武，
申请(专利权)人：湖南仙凤瓷业有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]