一种微晶玻璃的着色方法技术

本发明专利技术公开了一种微晶玻璃的着色方法，首先，按照质量分数将SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O、TiO2、ZrO2、B2O3、ZnO、Fe2O3和Sb2O3混合成配合料；然后经过熔制水淬后制备微晶玻璃。再将水、甘油、阿拉伯树胶放入烧杯中搅拌混合均匀，然后将其加入到AgNO3、Cu2O、FeSO4·7H2O、锌粉、SiC粉的混合料中搅拌均匀，再球磨即制得着色离子浆料；浆料倒入丝网印刷机中，微晶玻璃放于丝网板下丝网印刷，分段烧结后将表面多余的铜盐及银盐洗掉即得着色微晶玻璃。按照本发明专利技术制备方法制得的微晶玻璃色彩多样、富有真实和自然的着色及视觉效果，微晶玻璃表面光滑，美观，增加了微晶玻璃装饰板材的装饰效果，扩大了使用范围，产品附加值高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微晶玻璃的制造方法，特别涉及一种微晶玻璃的着色方法。
技术介绍
微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多晶特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。以其机械强度高、硬度大、耐磨性能好、耐腐蚀性强，具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的环境，近年来在国际上得到了快速的发展。目前，微晶玻璃使用量最大的白色及浅色的微晶玻璃板材。随着人们生活水平的提高，对彩色微晶玻璃的需求越来越大。而生产彩色微晶玻璃通常是先制备彩色的玻璃水淬料，然后再晶化制备彩色微晶玻璃。也有少量使用了像陶瓷着色的工艺，在加工好的微晶玻璃表面再进行喷墨打印，丝网印刷等工艺对微晶玻璃进行着色。这些着色工艺颜色丰富，但是对微晶玻璃的表面进行的损害，且着色的颜料与基体微晶玻璃结合力较差，容易破碎，该工艺着色后的表面凹凸不平，后续的清理工艺复杂。李要辉(李要辉，曹建尉，徐博等.钒、钕对锂铝硅微晶玻璃析晶与着色的影响[J].稀有金属材料与工程，2009，38(2):1128-1132.)等人引入V2O5、Nd2O3对透明Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)微晶玻璃进行着色，并分析钒、钕离子对玻璃晶化过程和着色性能的影响。郭兴忠(郭兴忠，杨辉，李海淼等.用熔制法制备含着色剂Li2O-Al2O3-SiO2玻璃的核化及晶化[J].硅酸盐学报，2007，35(10):1390-1395.)等人用熔制法制备含混合着色剂(Fe2O3+Co2O3+Ni2O3)的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)玻璃，结果表明:混合着色离子在可见光范围重叠吸收导致LAS玻璃显黑色；着色剂的加入使LAS玻璃析晶峰温度增加50～100℃，且高Co含量玻璃的析晶峰温度要高于高Ni含量的玻璃，但着色剂基本不影响LAS玻璃的核化以及晶相组成；含着色剂LAS玻璃适宜的核化温度为610℃，晶化温度为900～930℃。夏海平(夏海平，章践立，陈红兵等.彩色透明微晶玻璃的吸收光谱[J].光学学报，2002，22(7):878-881.)等人在Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃中掺入少量晶核剂TiO2、ZrO2、P2O5，再掺入稀土离子和过渡金属离子作为着色剂，在高温下熔制得到彩色透明玻璃。韩荣荟(韩荣荟.CaO-Al2O3-SiO2系统彩色磷渣微晶玻璃组成、结构与性能的研究[D].武汉理工大学，2012.)研制出CAS系统彩色磷渣微晶玻璃，提高磷渣微晶玻璃的装饰效果。在固定磷渣掺量不变的前提下，通过改变着色剂种类与含量系统研究混合离子着色对微晶玻璃结构与性能的影响。通过实验成功研制了高性能的米黄色、绿色、灰色磷渣微晶玻璃。杨兰兰(杨兰兰.过渡金属氧化物对R2O-CaO-SiO2-F系统微晶玻璃着色机理的研究[D].武汉理工大学，2011.)通过实验模拟料道着色工艺制备适合料道着色的色料，且研究色料在硅碱钙石白玻璃液中的扩散速度，采用搅拌工艺制备出着色均匀的彩色微晶玻璃。该色料有望用于硅碱钙石微晶玻璃的料道着色。在模拟料道着色的实验中，制备的彩色微晶玻璃表面无条纹，色泽柔和均一，具有成为高档装饰面板材料的潜力。在硅碱钙石系统玻璃的配合料中分别加入K2Cr2O7和Co2O3两种着色剂。以上文献报道均是在玻璃熔制过程中加入着色后，再采用堆积法制备微晶玻璃，该工艺颜色单调，且不能形成多彩的图案，应用范围窄。广东博德精工建材有限公司(幻彩抽象艺术风格结晶的微晶玻璃陶瓷复合板[Z]广东博德精工建材有限公司.2011.)研制出能够增加析晶量和形成模糊边界的微晶玻璃熔块，首次采用模板和干粉丝网结合的布料方式，创造出一种花色具有幻彩抽象艺术风格的新产品，并命名为“博德精工玉石·祥云系列”。采用多晶微晶玻璃配方和减小微晶玻璃粒料粒度、增加析晶界面的双重作用，并利用具备不同自扩散系数的着色离子和成分的微晶玻璃相互扩散渗透，形成微晶玻璃不同色彩边界的模糊化、混沌化。利用以模板为主、干粉丝网布料及布料均匀为辅的工艺方法，制造出具独特艺术画卷风格的微晶玻璃板材。CN200610095280.4(杨亮.改善装饰效果的微晶石制备方法:中国，CN200610095280.4[P].2007-6-6.)提供了一种改善装饰效果的微晶石制备方法，该方法在传统微晶石生产工艺基础上，对布料工序进行改进，将用于装饰色的微晶石粒料进一步粉碎制成浆料或粉末，分别借助于陶瓷墙地砖湿法施釉或干粉印花装备技术，将对浆料或粉末转移于微晶石底料进行装饰，再晶化、磨抛切割，从而可以生产出美学效果卓越的微晶石产品，所得产品与传统的微晶石相比具有丰富多彩、自然美观的生动图案，完美地提升微晶石的美学效果。CN200810116886.0(北京晶雅石科技有限公司。一种彩绘微晶玻璃装饰板的制造方法:中国，CN200810116886.0[P].2008-12-10.)公开了一种彩绘微晶玻璃装饰板的制造方法，所述制造方法包括下列步骤：(1)微晶玻璃色料的配制；(2)经过表面清洁后的素色微晶玻璃板材用步骤(1)配制的微晶玻璃色料采用手工彩画和丝网印刷方法制作各种图案；(3)将绘制好的彩色微晶玻璃装饰板入电炉焙烧；(4)将烧制后的产品再进行抛光处理。它利用高温色料，用手工彩画和丝网印刷方法在素色微晶玻璃板材上绘制图案。再经过煅烧磨抛后取得彩色微晶玻璃装饰板材。CN201120367213.x(佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司。一次烧微晶玻璃复合砖:中国，CN201120367213.X[P].2012-5-30.)公开一种一次烧微晶玻璃复合砖，在玻化砖陶瓷坯体上依次铺设丝网印釉层、丝网干粉装饰层和玻璃熔块层，所述玻璃熔块层采用甲基水固定，所述丝网干粉装饰层通过色料干粉在丝网印釉层上用丝网印刷制成。该产品将玻化砖作为主坯体，中间装饰层采用多次丝网印花施釉丰富图案装饰层结合干粉丝网印刷装饰层，其采用一次烧成型，具有低能耗、低成本的优点。CN02149626.9(南海市樵东陶瓷有限公司。微晶玻璃墙地砖装饰工艺及产品:中国，CN02149626.9[P].2004-6-30.)用色彩颜料通过丝网印刷、贴花纸贴花或手绘方式装饰微晶玻璃抛光面，干燥后放入烤花窑中烤花，烤花温度为600～1100℃，时间大于2小时，本专利技术产品的特征是在微晶玻璃砖或复合微晶玻璃砖的微晶玻璃抛光面上附着有烤花工艺制成的装饰图案层。以上文献均采用了传统陶瓷的着色装饰工艺，所制备的图案丰富，但烧结温度高(大于600℃)，且都损害了微晶玻璃原有的表面。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种微晶玻璃的着色方法，其特征在于，包括下述步骤：第一步：微晶玻璃基板的制备1)首先，按照质量分数将45～60％的SiO2，7～12％的Al2O3，8～15％的CaO，3～5％的MgO，4～8％的Na2O，1～4％的K2O，2～5％的TiO2，1～3％的ZrO2，1～3％的B2O3，3～6％的ZnO，0～5％的Fe2O3，0.5～1％的Sb2O3放入混料机中混合至均匀度大于98％，形成配合料；2)然后，将混合均匀的配合料均匀地加入到已经升温至1450～1500℃的马蹄焰窑炉中，并在1450～1500℃下熔制10～20h，得到玻璃液；3)然后，将玻璃液通过供料道，逐渐降温至1200℃；4)然后，待玻璃液流到匀料筒处时，通过控制匀料筒的高度让玻璃液通过料碗，流入供料槽下方的水池中；5)然后，将水槽中的玻璃碎渣捞出，风干；6)然后，将玻璃碎渣均匀加入到内表面铺贴有陶瓷纤维纸的莫来石模具中，铺料厚度5cm；7)然后，将试样连同模具一起推入窑炉中，进行分段烧成：最后，经过6～8h降温至室温；8)最后，将试样表面经过打磨抛光既得到微晶玻璃；第二步：着色搪瓷的制备首先，制备着色离子扩散浆料：先将水、甘油、阿拉伯树胶按照质量分数放入烧杯中搅拌混合均匀，然后将其按照质量比加入到AgNO3、Cu2O、FeSO4·7H2O、锌粉、SiC粉的混合料中进行搅拌，待搅拌均匀后，再将该浆料倒入球磨罐中球磨2～5小时后，即制备出着色离子浆料；然后，制备着色微晶玻璃：将制好的着色离子浆料倒入丝网印刷机中，将第一步制备的微晶玻璃放于丝网板下，进行丝网印刷，印刷厚度为10～50微米，待浆料自然干燥后入马弗炉中进行分段烧结后，随炉温冷却至50℃以下，取出样品后并将表面多余的铜盐及银盐洗掉，即得着色微晶玻璃。...

【技术特征摘要】
1.一种微晶玻璃的着色方法，其特征在于，包括下述步骤：
第一步：微晶玻璃基板的制备
1)首先，按照质量分数将45～60％的SiO2，7～12％的Al2O3，8～15％的CaO，
3～5％的MgO，4～8％的Na2O，1～4％的K2O，2～5％的TiO2，1～3％的ZrO2，1～3％
的B2O3，3～6％的ZnO，0～5％的Fe2O3，0.5～1％的Sb2O3放入混料机中混合至均
匀度大于98％，形成配合料；
2)然后，将混合均匀的配合料均匀地加入到已经升温至1450～1500℃的马
蹄焰窑炉中，并在1450～1500℃下熔制10～20h，得到玻璃液；
3)然后，将玻璃液通过供料道，逐渐降温至1200℃；
4)然后，待玻璃液流到匀料筒处时，通过控制匀料筒的高度让玻璃液通过
料碗，流入供料槽下方的水池中；
5)然后，将水槽中的玻璃碎渣捞出，风干；
6)然后，将玻璃碎渣均匀加入到内表面铺贴有陶瓷纤维纸的莫来石模具中，
铺料厚度5cm；
7)然后，将试样连同模具一起推入窑炉中，进行分段烧成：最后，经过6～
8h降温至室温；
8)最后，将试样表面经过打磨抛光既得到微晶玻璃；
第二步：着色搪瓷的制备
首先，制备着色离子扩散浆料：
先将水、甘油、阿拉伯树胶按照质量分数放入烧杯中搅拌混合均匀，然后
将其按照质量比加入到AgNO3、Cu2O、FeSO4·7H2O、锌粉、SiC粉的混合料中
进行搅拌，待搅拌均匀后，再将该浆料倒入球磨罐中球磨2～5小时后，即制备
出着色离子浆料；
然后，制备着色微晶玻璃：
将制好的着色离子浆料倒入丝网印刷机中，将第一步制备的微晶玻璃放于
丝网板下，进行丝网印刷，印刷...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏伟，艾志远，宋建波，王宇飞，池龙兴，莫祖学，杨晨，唐元元，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61