一种性能稳定的陶瓷釉料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷釉料生产技术领域，提供了一种性能稳定的陶瓷釉料及其制备方法。其中陶瓷釉料包括：石英10～18份、左云土10～18份、熔块5～15份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯3～10份、硼酸3～10份、硅酸锆3～10份、方解石2～6份、钛酸锶2～6份、碳酸钡2～6份、磷酸二氢铵0.5～3份、氧化锌0.5～3份和含氟助剂0.5～3份；制备方法包括：S1、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯的制备，S2、粉碎过筛，S3、浆料配制。本发明专利技术能够大幅提升釉料的硬度和耐磨性能，釉层结构致密且能填充陶瓷基体表面的气孔，改善了陶瓷产品的耐污耐寒性能，得到的釉面，品质高，性能稳定，使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种性能稳定的陶瓷釉料及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷釉料生产
，尤其涉及一种性能稳定的陶瓷釉料及其制备方法。
技术介绍
釉是指覆盖在陶瓷坯体上的玻璃态薄层，但它的组成较玻璃复杂，其性质和显微结构也和玻璃有较大的差异，如它的高温粘度远大于玻璃，其组成和制备工艺与坯料相接近而不同于玻璃，釉的作用在于改善陶瓷制品的表面性能，使制品表面光滑，对液体和气体具有不透过性，不易沾污，其次可以提高制品的机械强度、电学性能、化学稳定性和热稳定性，釉还对坯起装饰作用，它可以覆盖坯体的不良颜色和粗糙表面，许多釉如颜色釉、无光釉、砂金釉和析晶釉等具有独特的装饰效果。传统釉料在使用过程中容易产生气泡和施釉不均匀，从而导致陶瓷制品表面不够光滑平整，容易沾污，不易清洁；也会釉料烧结硬度低，在使用过程中容易刮花，进一步导致其耐污耐磨性较差，性能不够稳定。
技术实现思路
本专利技术旨在至少克服上述现有技术的缺点与不足其中之一，提供一种性能稳定的陶瓷釉料及其制备方法，使用过程中可均匀施釉、不产生气泡，制得的陶瓷制品耐污耐磨性好。本专利技术目的的实现基于如下技术方案：本专利技术目的一个方面，提供了一种性能稳定的陶瓷釉料，包括以下重量份的原料：石英10～18份、左云土10～18份、熔块5～15份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯3～10份、硼酸3～10份、硅酸锆3～10份、方解石2～6份、钛酸锶2～6份、碳酸钡2～6份、磷酸二氢铵0.5～3份、氧化锌0.5～3份和含氟助剂0.5～3份。优选地，包括以下重量份的原料：石英12～15份、左云土15～18份、熔块8～12份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯5～10份、硼酸5～8份、硅酸锆5～8份、方解石3～5份、钛酸锶3～5份、碳酸钡3～5份、磷酸二氢铵1～2份、氧化锌1～2份和含氟助剂1～2份。优选地，所述含氟助剂包括羟基氟硅油和/或六氟硅酸锌。优选地，还包括：亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐中的一种或多种，可改善釉料的抗冻融性能。本专利技术目的另一个方面，提供了一种性能稳定的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：S1、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯的制备：S11、取纳米二氧化硅、硅微粉、分散剂、消泡剂与润湿剂加入去离子水中，搅拌分散一段时间得到纳米二氧化硅乳液；S12、配制质量浓度为10～20％的三羟甲基丙烷的乙醇水溶液，将氧化石墨烯、表面活性剂、偶联剂和改性处理剂加入其中，混合均匀得到混合液；S13、将所述纳米二氧化硅乳液加入混合液中，加热超声或加热搅拌处理，分离得到固体产物，干燥即得；S2、粉碎过筛：按照配方比例加入石英、左云土、熔块、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯、硼酸、硅酸锆、方解石，进行粗磨，过100～200目筛，然后细磨，过200～300目筛，得粉末；S3、浆料配制：将所得粉末与钛酸锶、碳酸钡、磷酸二氢铵、氧化锌混合，加入水进行湿法球磨，所得浆料过300～500目筛，筛余0.2～5wt％。优选地，步骤S11中所述分散剂为Disponer929、EFKASL3034、DowCorning51中的一种或多种；优选地，所述消泡剂为Deform6800、EfkaSL2038、SRE-CN、DowCorning65中的一种或多种；优选地，所述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、磷酸酯中的一种或多种。优选地，步骤S12中所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或多种；优选地，所述偶联剂为十二烷基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和钛酸酯偶联剂中的一种或多种；优选地，所述改性处理剂为六甲基二氮硅烷、二甲基二氯硅烷和二甲基硅酮中的一种或多种。优选地，步骤S13中所述加热超声的条件为：加热温度50～90℃，超声频率50～100kHz；所述加热搅拌的条件为：加热温度50～90℃，搅拌速度1000～1500r/min。优选地，步骤S3中湿法球磨的条件为总原料：磨球：水按重量比1：0.8～1.5：0.8～1.5球磨8～15h；优选地，步骤S3中所述过筛后的釉浆中5～20μm以下颗粒含量不小于60％，20～50μm以下颗粒含量不小于80％。本专利技术可取得如下有益效果：1、本专利技术中的改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯、含氟助剂，二者协同作用增强了釉料的疏水性和耐候性，极大地提升了对水滴、粉尘等无机物的抗污染能力，同时提高了陶瓷釉料的分散均匀性和功能稳定性。改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯、左云土、硅酸锆和钛酸锶增加了釉面的硬度和耐磨性，纳米二氧化硅、硅微粉经改性后在氧化石墨烯上填充接枝，所得材料的表面活性高、结构强度高，能够大幅提升釉料的硬度和耐磨性能。并且，钛酸锶和硅单质的熔融温度很高，作为弥散相分散在原有的陶瓷基体层中，填充陶瓷基体中的间隙，提高陶瓷产品的耐污耐老化能力。此外，改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯与磷酸二氢铵、氧化锌配合，具有较好的抗菌性能，改善了釉料的使用品质。2、本专利技术通过在釉料中引入左云土提高三氧化二铝用量，经高温处理形成富含微细晶体、气孔含量少、网络结构致密的超高硬度釉玻璃体，抗划伤能力强，釉面硬度高，陶瓷产品的釉面能够经受金属、风沙侵袭，不会产生划痕。本专利技术釉料中的硼酸和磷酸二氢铵作为助溶剂改善釉浆的流动性，进一步改善了釉料的使用品质，使得釉料的使用方式不受限制，可以喷涂、淋涂等。3、本专利技术将绝缘子配方中的原料分批次进行混合球磨，首先对原料进行改性、以及得到较小粒度的粉料，再加入其他原料进行球磨、混合，有利于原料的均匀分散，并得到功能性的釉浆。制备工艺简单，可应用于工业化生产。4、通过本专利技术得到的釉面，品质高，性能稳定，使用寿命长。釉层结构致密且能填充陶瓷基体表面的气孔，能有效地阻止陶瓷产品表面吸附水向内部渗透，大大降低水结冰体积膨胀对材料的破坏作用，改善了陶瓷产品的耐污耐寒性能。具体实施方式下面对本专利技术的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：一种性能稳定的陶瓷釉料，包括以下重量份的原料：石英18份、左云土10份、熔块5份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯3份、硼酸3份、硅酸锆10份、方解石6份、钛酸锶2份、碳酸钡2份、磷酸二氢铵0.5份、氧化锌0.5份和六氟硅酸锌0.5份。一种性能稳定的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：S1、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯的制备：S11、取纳米二氧化硅1份、硅微粉1份、分散剂Disponer929、消泡剂Deform6800与润湿剂烷基硫酸钠加入去离子水中，搅拌分散60min，配制质量浓度为2.25％的纳米二氧化硅乳液；S12、配制质量浓度为10％的三羟甲基丙烷的乙醇水溶液(质量比乙醇：水为4：1)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种性能稳定的陶瓷釉料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英10～18份、左云土10～18份、熔块5～15份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯3～10份、硼酸3～10份、硅酸锆3～10份、方解石2～6份、钛酸锶2～6份、碳酸钡2～6份、磷酸二氢铵0.5～3份、氧化锌0.5～3份和含氟助剂0.5～3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种性能稳定的陶瓷釉料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英10～18份、左云土10～18份、熔块5～15份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯3～10份、硼酸3～10份、硅酸锆3～10份、方解石2～6份、钛酸锶2～6份、碳酸钡2～6份、磷酸二氢铵0.5～3份、氧化锌0.5～3份和含氟助剂0.5～3份。


2.根据权利要求1所述的一种性能稳定的陶瓷釉料，其特征在于，包括以下重量份的原料：石英12～15份、左云土15～18份、熔块8～12份、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯5～10份、硼酸5～8份、硅酸锆5～8份、方解石3～5份、钛酸锶3～5份、碳酸钡3～5份、磷酸二氢铵1～2份、氧化锌1～2份和含氟助剂1～2份。


3.根据权利要求1所述的一种性能稳定的陶瓷釉料，其特征在于，所述含氟助剂包括羟基氟硅油和/或六氟硅酸锌。


4.根据权利要求1所述的一种性能稳定的陶瓷釉料，其特征在于，还包括：亚硝酸盐、硝酸盐、碳酸盐和硫酸盐中的一种或多种。


5.一种性能稳定的陶瓷釉料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯的制备：
S11、取纳米二氧化硅、硅微粉、分散剂、消泡剂与润湿剂加入去离子水中，搅拌分散一段时间得到纳米二氧化硅乳液；
S12、配制质量浓度为10～20％的三羟甲基丙烷的乙醇水溶液，将氧化石墨烯、表面活性剂、偶联剂和改性处理剂加入其中，混合均匀得到混合液；
S13、将所述纳米二氧化硅乳液加入混合液中，加热超声或加热搅拌处理，分离得到固体产物，干燥即得；
S2、粉碎过筛：按照配方比例加入石英、左云土、熔块、改性纳米二氧化硅复合氧化石墨烯、硼酸、硅酸锆、方解石，进行粗磨，过100～200目筛，然后细磨，过200～300目筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂祈林，
申请(专利权)人：江西亚航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36