[发明专利]高玻相炻质瓷的坯体泥料配方及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷材料的制备工艺，特别是指一种高玻相炻质瓷坯体泥料的配方及其制备工艺。

背景技术

陶瓷行业是能耗大户，其中产品的焙烧环节消耗了陶瓷生产过程将近百分七十的能源，因此低温快烧是陶瓷企业节能降耗、提高经济效益的最直接最有效的技术手段。同时，低温快烧对提高陶瓷窑炉设备的利用率，延长窑炉寿命，降低窑具窑材损耗，也具有非常积极的意义。一言以蔽之，低温快烧是陶瓷行业实现低碳发展的必然选择。改革开放以来，我国在陶瓷产品低温快烧、产业节能降耗方面，取得了可喜成绩。尤其是上世纪九十年代初，由台商引入内地的白云陶西洋陈设瓷制造业，更是为我国的低温陶瓷生产开辟了一片崭新天地。

上世纪九十年代以来，广泛流行于我国陶瓷工艺品业界的轻质白云陶、重质白云陶以及强化镁质陶等陶瓷材料。它们虽能在1100℃左右低温烧成，但其毕竟属于陶质制品的范畴，受瓷坯玻化程度低、吸水率大、力学性能差等因素的制约，长期以来该瓷坯材料仅能在西洋陈设瓷等普通工艺陶瓷制造领域得以应用。至于市场容量大、附加值高的高档日用瓷和高档艺术瓷坯体泥料材料，尽管其烧成温度由二十多年前的1320℃以上，降低到目前的1290℃左右，但此乃拜窑炉技术进步之所赐。而基于材料学特性的适用于低温快烧的高玻相型陶瓷材料之研发，一直以来却未见有实质性突破。以至于餐具、日用陶瓷行业至今仍难摆脱高能耗的尴尬局面。

发明内容

本发明提供一种高玻相炻质瓷坯体泥料的配方及其制备工艺，以克服现有的陶瓷生产工艺在制备高玻相陶瓷时存在的烧结温度高、产品规正度低、烧结时间长、烧成线总收缩大、生产成本高、对环境污染大等问题。

本发明采用如下技术方案：

高玻相炻质瓷的坯体泥料配方，该坯体泥料的配方按化学组份质量百分比主要包括：60.0～67.0%的SiO₂、10.0～14.0%的Al₂O₃、8.0～12.0%的MgO、1.0～2.0%的CaO、1.0～2.5%的K₂O、0.5～2.0%的Na₂O、3～5.0%的BaO以及4～6.5%的灼烧减量；该配方还包括矿物原料伴生物带入的Fe2O3、TiO2、MnO等其它金属氧化物污染性杂质组份。

高玻相炻质瓷的制备工艺，它包括依次进行的下述步骤：

a.配料称量：对组成配方的瘠性矿物原料、粘土质矿物原料和化工原料进行匹配、组合并准确称量，使得其化学组份按质量百分比符合下列配比范围：60.0～67.0%的SiO₂、10.0～14.0%的Al₂O₃、8.0～12.0%的MgO、1.0～2.0%的CaO、1.0～2.5%的K₂O、0.5～2.0%的Na₂O、3～5%的BaO以及4～6.5%的灼烧减量；更进一步地，上述粘土质矿物原料的质量配比应大于或者等于35%；

b.泥料制备工艺流程：瘠性矿物原料破碎→轮碾→打碓→瘠性矿物原料、化工原料投料（料、球、水的比例为，料：球：水＝1.0 :1.5～2.0: 0.8～1.0）→球磨→粘土质矿物原料料投料→继续球磨→卸浆→稀释→筛分→除铁→压滤→成品泥料。泥料制备过程中球磨时间应视入磨物料的粒度、硬度大小以及粘土质原料的粘性、塑性状况加以调节；一般情况下，出磨泥料细度要求达到平均粒径小于或等于6微米，以满足不同成型工艺的成型要求；

c.制坯成形：根据所需器形选择采用空心注浆、压力注浆、滚压成形、塑压成形等不同成形工艺，将泥料制成生坯；

d.烧成：根据对不同制品的不同要求，采用以下三种不同制式烧成：①将干燥后的生坯上釉，按所需温度一次烧成陶瓷制品。（俗称一次烧成）②将生坯在700℃－1100℃的温度下先行低温素烧，后再上釉按不同制品要求进行釉烧（俗称二次烧成）。③对高玻相制品采用高温素烧低温釉烧的烧成制式，即将生坯在1200℃～1220℃的温度下素烧，而后再上釉在1100℃～1150℃范围内低温釉烧。