本發(fā)明涉及陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
骨質(zhì)瓷瓷質(zhì)細(xì)膩，釉面光潤(rùn)、光澤柔和，有如脂似玉之感，極顯雍容華貴，并具有較高的透明度和一定的機(jī)械強(qiáng)度，隨著社會(huì)的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，對(duì)日用陶瓷的質(zhì)量要求越來越高，骨質(zhì)瓷的應(yīng)用也越來越廣泛，是當(dāng)今世界上公認(rèn)的最高檔瓷種，深受廣大消費(fèi)者的喜愛，在國(guó)內(nèi)外有非常廣闊的市場(chǎng)前景。
但是現(xiàn)有骨質(zhì)瓷產(chǎn)品質(zhì)量難于控制，存在的問題主要是強(qiáng)度偏低、產(chǎn)品抗熱振性能差、鉛鎘溶出量較高、釉面不夠光潤(rùn)等。而隨著人們生活水平的日益提高，消費(fèi)者對(duì)于日用瓷器的要求也越來越高，不僅對(duì)其外表如造型、裝飾等有較高的要求，而且對(duì)于其內(nèi)在性能，如瓷器強(qiáng)度、釉面硬度、釉的光潤(rùn)性、鉛鎘溶出量和抗熱振性能也有更高的要求。如何解決這些問題，一直是陶瓷專業(yè)技術(shù)人員致力研究技術(shù)難題和本領(lǐng)域亟需解決的的重要課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有骨質(zhì)瓷的技術(shù)不足，提供一種強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷。與普通骨質(zhì)瓷對(duì)比，本發(fā)明強(qiáng)化日用骨質(zhì)瓷機(jī)械強(qiáng)度高、釉面光潤(rùn)易清洗，鉛鎘溶出量顯著降低，具有良好的抗熱振性能。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供所述強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備方法。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明提供了一種用于制備強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的添加劑ZL，按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，采用以下成分預(yù)燒制而成：含鋯化合物70～85份；長(zhǎng)石6～10份；稀土2～5份；粘土2～10份。
優(yōu)選地，所述添加劑ZL中，所述含鋯化合物優(yōu)選為氧化鋯或硅酸鋯。所述稀土含鑭系元素化合物。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述稀土的成分為氧化鑭和/或氧化釔。
優(yōu)選地，所述添加劑ZL經(jīng)鋯剛玉研磨介質(zhì)超細(xì)粉碎后備用。優(yōu)選地，添加劑ZL的粒徑優(yōu)選范圍值為小于350目。進(jìn)一步優(yōu)選粒徑為250～350目。
進(jìn)一步優(yōu)選地，所述添加劑ZL的制備方法是將含鋯化合物、長(zhǎng)石、稀土、粘土，分別入球磨細(xì)粉碎、過篩、脫水，預(yù)燒制后經(jīng)鋯剛玉研磨介質(zhì)超細(xì)粉碎而得。所述過篩是過250～350目篩。
優(yōu)選地，所述添加劑ZL的預(yù)燒制的主要工藝條件為：經(jīng)氧化焰燒成，關(guān)鍵條件為在1250～1350℃保溫1～2h。
基于所述添加劑ZL，本發(fā)明提供一種強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷，采用以下原料制備得到：
按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，采用以下質(zhì)量份數(shù)的各原料制備得到：添加劑ZL1～3份，骨碳40～45份，石英10～12份，長(zhǎng)石10～12份，高嶺土24～28份，水48～52份，晶型改善劑1～3份，礦化劑1～2份，磷硅酸鹽靶向性助熔劑1～3份；
所述磷硅酸鹽靶向性助熔劑為堿金屬硼化物類化合物。
本發(fā)明在骨質(zhì)瓷泥料組成中，引入添加劑ZL，與適量的晶型改善劑和礦化劑成份參與骨質(zhì)瓷在燒成過程中的?；纱晌锢砘瘜W(xué)反應(yīng)，保障在玻化成瓷階段晶體成長(zhǎng)發(fā)育均勻，本發(fā)明同時(shí)科學(xué)通過引入磷硅酸鹽靶向性助熔劑，使得磷硅酸鹽玻璃相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步完整，最終增大增強(qiáng)骨質(zhì)瓷的機(jī)械強(qiáng)度、提高其抗熱振性能。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明減少了原料含鉀、鈉礦物的引入，很好地控制了坯體的燒結(jié)溫度和膨脹的系數(shù)。
優(yōu)選地，所述添加劑ZL為2份。
優(yōu)選地，所述骨碳為42份。
優(yōu)選地，所述石英為11份。
優(yōu)選地，所述長(zhǎng)石為12份。
優(yōu)選地，所述高嶺土為25份。
優(yōu)選地，所述水為50份。
優(yōu)選地，所述晶型改善劑為2份。
優(yōu)選地，所述礦化劑為2份。
優(yōu)選地，所述晶型改善劑為無機(jī)酸或無機(jī)酸鹽。進(jìn)一步地，所述無機(jī)酸為HCl等；所述無機(jī)酸鹽可以為KNO3等。
優(yōu)選地，所述礦化劑為含硼礦物。
優(yōu)選地，堿金屬硼化物類化合物是硼酸鈉，硼酸鋰或硼酸鉀。
優(yōu)選地，所述石英采用超細(xì)粉石英，在本發(fā)明配方條件下，采用超細(xì)粉石英不僅可以顯著降低殘余方石英，而且增效提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述超細(xì)粉石英的粒徑范圍為1000～2000目。
本發(fā)明同時(shí)提供了所述強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備方法，包括以下步驟：
S1.將添加劑ZL、骨碳、石英、長(zhǎng)石、高嶺土、水等按比例配料，經(jīng)球磨、過篩、除鐵、壓濾、真空練泥、陳腐后制成泥條或漿料；
S2.在步驟S1所得泥條漿料中，加入晶型改善劑和礦化劑；
S3.在步驟S2處理后的泥條或漿料中加入磷硅酸鹽靶向性助熔劑，燒制即得。
優(yōu)選地，步驟S1所述球磨的時(shí)間為20～30小時(shí)。
優(yōu)選地，步驟S1所述除鐵、壓濾、真空練泥和陳腐的時(shí)間為60～72h。
步驟S1所述除鐵采用泥漿濕法除鐵。
優(yōu)選地，步驟S3所述燒制的工藝條件為：最高燒成溫度：1280℃；最高長(zhǎng)期工作溫度：1250℃，燒成周期：6小時(shí)～10小時(shí)；斷面溫度：≤±5℃。其他優(yōu)選的條件為窯長(zhǎng)：54米；隧道寬高度：2.13米×2.04米；燃料：液化石油氣噴槍數(shù)量：50支高速等溫噴槍；燃燒方式：氧化焰正壓燒成。未說明的工藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明提供了一種強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的新配方，相比于現(xiàn)有技術(shù)，科學(xué)引入合理配比的磷硅酸鹽靶向性助熔劑，成功減少了原料含鉀、鈉礦物的引入，很好地控制了坯體的燒結(jié)溫度和膨脹的系數(shù)，為獲得質(zhì)量?jī)?yōu)良的骨質(zhì)瓷打下重要技術(shù)基礎(chǔ)。本發(fā)明在骨質(zhì)瓷泥料組成中，引入一種新的添加劑ZL，其與晶型改善劑和礦化劑成份，共同參與骨質(zhì)瓷在燒成過程中的?；纱晌锢砘瘜W(xué)反應(yīng)，發(fā)揮了協(xié)同增效作用，保證了漿料在玻化成瓷階段晶體成長(zhǎng)發(fā)育均勻、磷硅酸鹽玻璃相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步完整、最終增大增強(qiáng)骨質(zhì)瓷的機(jī)械強(qiáng)度、提高其抗熱振性能，同時(shí)獲得了更好的釉面硬度、釉的光潤(rùn)性。
進(jìn)一步地，本發(fā)明精確配方，所述石英采用超細(xì)粉石英，在本發(fā)明配方條件下，采用超細(xì)粉石英不僅可以顯著降低殘余方石英，而且增效提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性。
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有骨質(zhì)瓷產(chǎn)品質(zhì)量難于控制、存在強(qiáng)度偏低、產(chǎn)品抗熱振性能差、鉛鎘溶出量較高、釉面不夠光潤(rùn)等技術(shù)問題，突破現(xiàn)有技術(shù)大比例采用含鉀、鈉礦物的缺陷，對(duì)配方進(jìn)行了整體的優(yōu)化，獲得的產(chǎn)品強(qiáng)度、釉面硬度、釉的光潤(rùn)性、鉛鎘溶出量和抗熱振性能達(dá)到了更高的要求。
本發(fā)明提供所述強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備方法，簡(jiǎn)單易行，條件溫和，易于推廣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。下述實(shí)施例僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。除非特別說明，下述實(shí)施例中使用的試劑為常規(guī)市購或商業(yè)途徑獲得的試劑，除非特別說明，下述實(shí)施例中使用的方法和設(shè)備為本領(lǐng)域常規(guī)使用的方法和設(shè)備。
實(shí)施例1添加劑ZL的制備
所述添加劑ZL采用以下成分分別入球磨細(xì)粉碎、過篩、脫水，預(yù)燒制后經(jīng)鋯剛玉研磨介質(zhì)超細(xì)粉碎而得(1000g數(shù)量級(jí))。
按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，氧化鋯70份；長(zhǎng)石6份；稀土3份；粘土5份。
所述細(xì)粉碎是粉碎至粒徑范圍值為250～350目。
所述預(yù)燒制的主要工藝條件為：經(jīng)氧化焰燒成，關(guān)鍵條件為在1250℃左右保溫2h。其他參照現(xiàn)有常規(guī)。
實(shí)施例2添加劑ZL的制備
所述添加劑ZL采用以下成分分別入球磨細(xì)粉碎、過篩、脫水，預(yù)燒制后經(jīng)鋯剛玉研磨介質(zhì)超細(xì)粉碎而得。
按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，硅酸鋯85份；長(zhǎng)石10份；稀土5份；粘土2份。
所述細(xì)粉碎是粉碎至粒徑范圍值為250～350目。
所述預(yù)燒制的主要工藝條件為：經(jīng)氧化焰燒成，關(guān)鍵條件為在1350℃左右保溫1.5h。
實(shí)施例3添加劑ZL的制備
所述添加劑ZL采用以下成分分別入球磨細(xì)粉碎、過篩、脫水，預(yù)燒制后經(jīng)鋯剛玉研磨介質(zhì)超細(xì)粉碎而得。
按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，氧化鋯75份；長(zhǎng)石8份；稀土2份；粘土10份。
所述細(xì)粉碎是粉碎至粒徑范圍值為250～350目。
所述預(yù)燒制的主要工藝條件為：經(jīng)氧化焰燒成，關(guān)鍵條件為在1280℃保溫1h。
藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
實(shí)施例4強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備
S1.將實(shí)施例1至3任一例生產(chǎn)的添加劑ZL2份、骨碳42份、石英11份、長(zhǎng)石12份、高嶺土25份、水50份配料后，經(jīng)球磨，過篩、除鐵、壓濾、真空練泥、陳腐后制成泥條或漿料；
S2.在步驟S1所得泥條漿料中，加入晶型改善劑KNO32份和礦化劑2份；
S3.在步驟S2處理后的泥條或漿料中加入磷硅酸鹽靶向性助熔劑硼酸鈉1份，燒制即得。其中，最高燒成溫度：1280℃；最高長(zhǎng)期工作溫度：1250℃，燒成周期：6小時(shí)～10小時(shí)；斷面溫度：≤±5℃。其他優(yōu)選的條件為窯長(zhǎng)：54米；隧道寬高度：2.13米×2.04米；燃料：液化石油氣噴槍數(shù)量：50支高速等溫噴槍；燃燒方式：氧化焰正壓燒成。未說明的工藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
實(shí)施例5強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備
S1.將實(shí)施例1至3任一例生產(chǎn)的添加劑ZL3份、骨碳45份、石英12份、長(zhǎng)石12份、高嶺土28份、水50份配料后，經(jīng)球磨，過篩、除鐵、壓濾、真空練泥、陳腐后制成泥條或漿料；
S2.在步驟S1所得泥條漿料中，加入晶型改善劑濃HCl 3份和礦化劑2份；
S3.在步驟S2處理后的泥條或漿料中加入磷硅酸鹽靶向性助熔劑硼酸鋰3份，燒制即得。其中，最高燒成溫度：1280℃；最高長(zhǎng)期工作溫度：1250℃，燒成周期：6小時(shí)～10小時(shí)；斷面溫度：≤±5℃。其他優(yōu)選的條件為窯長(zhǎng)：54米；隧道寬高度：2.13米×2.04米；燃料：液化石油氣噴槍數(shù)量：50支高速等溫噴槍；燃燒方式：氧化焰正壓燒成。未說明的工藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
實(shí)施例6強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備
S1.將實(shí)施例1至3任一例生產(chǎn)的添加劑ZL1份、骨碳40份、石英11份、長(zhǎng)石10份、高嶺土24份、水52份配料后，經(jīng)球磨，過篩、除鐵、壓濾、真空練泥、陳腐后制成泥條或漿料；
S2.在步驟S1所得泥條漿料中，加入晶型改善劑KNO32份和礦化劑1份；
S3.在步驟S2處理后的泥條或漿料中加入磷硅酸鹽靶向性助熔劑硼酸鉀2份，燒制即得。其中，最高燒成溫度：1280℃；最高長(zhǎng)期工作溫度：1250℃，燒成周期：6小時(shí)～10小時(shí)；斷面溫度：≤±5℃。其他優(yōu)選的條件為窯長(zhǎng)：54米；隧道寬高度：2.13米×2.04米；燃料：液化石油氣噴槍數(shù)量：50支高速等溫噴槍；燃燒方式：氧化焰正壓燒成。未說明的工藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
實(shí)施例7強(qiáng)化骨質(zhì)日用瓷的制備
S1.將實(shí)施例1至3任一例生產(chǎn)的添加劑ZL1份、骨碳45份、石英12份、長(zhǎng)石10份、高嶺土28份、水50份配料后，經(jīng)球磨，過篩、除鐵、壓濾、真空練泥、陳腐后制成泥條或漿料；
S2.在步驟S1所得泥條漿料中，加入晶型改善劑KNO32份和礦化劑1.5份；
S3.在步驟S2處理后的泥條或漿料中加入磷硅酸鹽靶向性助熔劑硼酸鈉3份，燒制即得。其中，最高燒成溫度：1280℃；最高長(zhǎng)期工作溫度：1250℃，燒成周期：6小時(shí)～10小時(shí)；斷面溫度：≤±5℃。其他優(yōu)選的條件為窯長(zhǎng)：54米；隧道寬高度：2.13米×2.04米；燃料：液化石油氣噴槍數(shù)量：50支高速等溫噴槍；燃燒方式：氧化焰正壓燒成。未說明的工藝條件參照現(xiàn)有技術(shù)常規(guī)。
實(shí)施例8產(chǎn)品檢驗(yàn)
將實(shí)施例4至7制得的產(chǎn)品中隨機(jī)選取產(chǎn)品按照本領(lǐng)域常規(guī)方法進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，產(chǎn)品的中心抗沖擊強(qiáng)度、白度和透光度均非常優(yōu)良，尤以實(shí)施例4所生產(chǎn)的產(chǎn)品的白度和透光度最佳。將所有產(chǎn)品混放后隨機(jī)抽取合理數(shù)目的產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)，其他檢測(cè)結(jié)果如表1所示：
表1產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告