一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷釉料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]透明釉是指釉料的外表特征，釉料經(jīng)過(guò)高溫熔融后所生成的無(wú)定性玻璃體，坯體本身的色澤能夠通過(guò)釉層反映出來(lái)。長(zhǎng)期以來(lái)，瓷釉都是使用含有鉛的熔塊釉，這是由于含鉛釉料具有易熔解、流動(dòng)性好，熱膨脹系數(shù)小，熱震穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度大等特點(diǎn)，鉛等重金屬元素經(jīng)過(guò)一定的工藝燒制，可使陶瓷表面鮮艷明快、線條清晰、光澤度高，彈性大，和燒成范圍寬而得到廣泛應(yīng)用。但由于鉛釉有毒，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境、操作人員及產(chǎn)品使用者的健康具有一定的損害作用，國(guó)標(biāo)GB 12651-2003規(guī)定，與食物接觸的陶瓷制品鉛的溶出量允許極限是5ppm以下，是國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]因此，人們對(duì)無(wú)鉛釉的研宄日漸重視。近年來(lái)，已有大批無(wú)鉛釉研制成功，并投入使用，但就目前無(wú)鉛釉的研宄現(xiàn)狀看，這種研宄仍處在無(wú)鉛熔塊釉的研宄上，這種無(wú)鉛釉的熔融溫度為1435~1500°C，熔融溫度較高，且燒制溫度范圍窄；同時(shí)，由于氧化物對(duì)無(wú)鉛熔塊釉溫度的影響比較復(fù)雜，致使無(wú)鉛釉陶瓷制品在外觀和性能上無(wú)法得到保障，釉料透明度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有熔塊釉熔融溫度高，難以保證其外觀和性能的缺陷，提供一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉及其制備方法。
[0005]本發(fā)明為解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉，由以下重量百分比的原料制備而成:硅膠粉體30~50%、硼酸14~18%、硼砂10~17%、石灰石10~14%、高嶺土 10~14% 和石英粉 0~15%。
[0006]本發(fā)明制備而成的透明釉的主要化學(xué)成分以及各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:S1235-55%, B2O3 15-20%, Na2O 2-5%, CaO 5-8%, Al2O3 4~9%，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0007]本發(fā)明的無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉的制備方法，包括以下步驟:步驟一、稱取硅酸鈉粉體，將其溶于一定量去離子水中充分?jǐn)嚢瑁频蔑柡凸杷徕c溶液，備用；
步驟二、量取一定量酸或強(qiáng)酸弱堿鹽，加入去離子水，將其配置成5mol/L的溶液，并在該溶液中滴加1~2滴酚酞溶液，然后逐滴加入步驟一制備的硅酸鈉溶液，攪拌至紅色出現(xiàn)時(shí)，停止滴加，并持續(xù)攪拌3~5min，制得均勻透明膠體溶液，繼續(xù)滴加步驟一制得的硅酸鈉溶液，直至完全形成透明膠狀凝膠，停止滴加，并將該透明膠狀凝膠進(jìn)行抽濾，然后用去離子水洗滌3~4次，在50~70°C下烘干，制得硅酸干凝膠，備用；
步驟三、利用球磨機(jī)將步驟二制得的硅酸干凝膠磨成粉，制得硅膠粉體，備用；
步驟四、、按照棚酸14~18%、棚砂10~17%、石灰石10~14%、尚嶺土 10~14%、石英粉0~15%和硅膠粉體30~50%的百分比，依次稱取原料硼酸、硼砂、石灰石、高嶺土、石英粉和步驟四制得的硅膠粉體，按照原料:磨球:水=1:1.2:0.8的比例，將原料、磨球和水置于球磨機(jī)中球磨24h，然后將球磨后的物料過(guò)325目篩，制得透明釉。在實(shí)際使用中，所制得的釉料施釉厚度為0.8-1.0mm,燒成溫度為800~1000°C。
[0008]其中，步驟二中的酸為鹽酸、硝酸、硫酸或醋酸；強(qiáng)酸弱堿鹽為氯化銨、硝酸銨或硫酸銨。
[0009]有益效果:(I )、本發(fā)明步驟二采用溶膠-凝膠法制備硅凝膠，并將硅膠粉體作為釉料的主原料運(yùn)用到釉料制備中，使硅凝膠和其它配料一起構(gòu)成陶瓷釉料的凝聚結(jié)合相，從而使釉料具有沸石類礦物的基本特征，失水溫度范圍寬，失水不僅不會(huì)破壞結(jié)合強(qiáng)度，還會(huì)使釉面的三維結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，提升了釉面強(qiáng)度。
[0010](2)、本發(fā)明所用原料無(wú)鉛無(wú)鎘，簡(jiǎn)單易得，所用溶劑為去離子水，安全、無(wú)毒、無(wú)污染，價(jià)格便宜，成本低廉，便于批量生產(chǎn)；本發(fā)明制備的釉料，可以直接燒成，且熔融溫度低，光澤度好，燒制溫度范圍寬，表面光滑透亮；熔融性能好，制備條件易控、生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高。
[0011](3)、本發(fā)明中，Al2O3由高嶺土(Al 203.2Si02.2H20)引入，Al2O3形成釉的網(wǎng)絡(luò)體，既能與S12結(jié)合，也能與堿性氧化物結(jié)合；由石英粉引入的Si02，S12可以提高釉的粘度、透明度和化學(xué)穩(wěn)定性，并能降低釉的膨脹系數(shù)；CaO可以降低高硅釉的粘度，本發(fā)明制備的釉料中含有35~55%Si0jP 5~8%Ca0，二者的比例能夠提高釉的流動(dòng)性，增強(qiáng)釉的著色能力。
[0012](4)、本發(fā)明制備的釉料中含有15~20%的B2O3,B2O3與硅膠粉體能夠形成低熔點(diǎn)混合物，降低釉的熔融溫度，釉溶體粘度降低，流動(dòng)性增大，易于鋪展成平整的釉面，B2O3的加入能增大釉的折射率，提高光澤度。本發(fā)明中，應(yīng)盡量減少石英粉的用量，使其最大限度地轉(zhuǎn)化為玻璃相，從而減少了成品中殘余石英和方石英的量，有效地降低了坯體的熱膨脹系數(shù)；在釉料中，因石英基本上被熔融為玻璃態(tài)，所以降低釉料中石英的用量，減少了 S1-O結(jié)構(gòu)鍵力的作用，提高釉熱膨脹系數(shù)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉及其制備方法作進(jìn)一步說(shuō)明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0014]一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉，由以下重量百分比的原料制備而成:硅膠粉體30~50%、硼酸14~18%、棚砂10~17%、石灰石10~14%、尚嶺土 10~14%和石英粉0~15%。制備而成的透明軸的主要化學(xué)成分以及各化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為:Si02 3 5-55%, B2O3 15-20%, Na2O 2-5%,CaO 5-8%, Al2O3 4~9%，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0015]實(shí)施例1
一種無(wú)鉛無(wú)鎘透明釉的制備方法，包括以下步驟:步驟一、稱取硅酸鈉粉體，將其溶于一定量去離子水中充分?jǐn)嚢?，制得飽和硅酸鈉溶液，備用；
步驟二、量取一定量酸或強(qiáng)酸弱堿鹽，加入去離子水，將其配置成5mol/L的溶液，并在該溶液中滴加1~2滴酚酞溶液，然后逐滴加入步驟一制備的硅酸鈉溶液，攪拌至紅色出現(xiàn)時(shí)，停止滴加，繼續(xù)攪拌，制得均勻透明膠體溶液，備用；
步驟三、在步驟二制備的膠體溶液中逐滴加