[发明专利]强化白云陶坯泥

说明书

技术领域

本发明涉及一种白云陶坯泥，特别是指一种通过坯釉传质互动，可形成耦合自适应坯釉中间层的强化白云陶坯泥的配方及其制备工艺。

背景技术

强化白云陶又称重质白云陶，它是轻质白云陶升级版的陶质新瓷种。上世纪九十年代初期，台湾陶瓷厂商西进大陆投资设厂，引进了原产自日本的低温轻质陶瓷新瓷种——轻质白云陶，由于该陶瓷泥坯中引入了白云石、方解石、菱镁石等钙镁碳酸岩矿物原料组方，赋予了该瓷种轻量化和低烧温（1060℃）、低收缩（收缩率4—6%）的特点，使得该瓷种很快风靡欧美陈设瓷市场。成为我国陶瓷工艺品出口的主打产品。随着轻质白云陶市场的渐趋成熟，以及陶瓷工艺品走向实用化的趋势。该瓷种高吸水、低密度、低强度、易破损的缺陷也逐步暴露出来，其应用范围也因之受到极大的限制。正是在此背景下，一种顺应陶瓷工艺品实用化和实用陶瓷品工艺化趋势的新型陶瓷新品种——强化白云陶（又称重质白云土）应运而生。强化白云陶既保留了轻质白云陶低烧温（1080—1120℃）、低收缩（收缩率6—7%）的工艺优势，又在一定程度上改善了轻质白云陶低密度、低强度的劣势。因而强化白云陶一经问世，便在实用型工艺品方面获的了广泛应用，大有取代轻质白云陶之趋势。

坯釉适应性是指熔融性能良好的釉熔液，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，不开裂也不剥落的能力。由于坯与釉是紧密联系着的，所以当釉层的膨胀系数低于坯体时，釉层比坯体收缩小，其必然受到坯体收缩时所施加于它的压缩作用，使之在凝固的釉层中保留下永久性的压应力。反之，当釉的膨胀系数大于坯时，则釉层受到坯体的拉张作用，釉层中就保留下永久性的张应力。具有压缩应力的釉，通常称为压缩釉，又称正釉。与之相对应，具有张应力的釉称为负釉。在釉层中保持有适当的压应力，是坯釉应力匹配的理想状态。影响陶瓷坯釉适应性的因素是错综复杂的，其中坯釉的热膨胀系数是否匹配、坯釉中间层是否发育良好、釉层是否具有较低的弹性模量和较高的抗张强度等，都是影响坯釉适应性的重要因子。这里还需指出的是，强化白云陶虽然在结构强度上比轻质白云陶有所提高，但毕竟仍属于低温烧成的陶质制品。其制品的烧结度仍难以与全瓷质制品比肩。因正为强化白云陶坯体的高吸水性特性，其制品的坯釉适应性，除受前述因素影响外，还受到制品吸湿膨胀率大小的严重制约。

影响强化白云陶坯釉适应性的所有工艺要素，除坯釉配方外，还与瓷坯的烧成温度高度相关。在现实生产中，尽管人们在坯釉配方上尽力追求科学合理，但窑烧温度的波动，现实中的窑位温差工况，却是生产过程的常态。其直接的后果是干扰了产品坯釉适应性以及坯体吸水率等工艺、质量指标的稳定。由此可见，坯釉适应性问题（裂釉、剥釉），是强化白云陶生产中工艺管理、质量控制的难点和盲点，长期以来它成为困扰陶瓷厂家的一块心病。为了确保坯釉结合工艺性能的达标，有些陶瓷厂家不得不采取提高釉烧温度的措施加以应对（将原来1080℃的釉烧温度提高到1130℃）。这不但增加了能耗成本，而且仍难以从根本上消除制品坯釉适应性差的隐患。

从行业现状看，白云陶厂家基本上都采用专业制釉厂生产的无铅熔块透明成釉。基于各白云陶厂家所用釉料品牌繁杂的状况；基于各品牌釉料工艺性能的差异性（即使膨胀系数相同的釉料，其坯釉融合能力及釉层抗张能力亦相去甚远）；基于坯釉适应性工艺技术管理的复杂性；研制一种对各品牌釉料具有耦合自适应功能的强化白云陶坯泥，成为促进白云陶产业发展的重要使命。本发明正是因应强化白云陶生产的市场需求而提出来的。

发明内容

本发明涉及一种强化白云陶坯泥。具体地是指提供一种通过坯釉传质互动，可形成耦合自适应坯釉中间层的强化白云陶坯泥的配方及其制备工艺。该泥坯材料能够克服现有强化白云陶存在的坯釉结合缺陷多，坯釉适应性工艺指标不稳定以及釉烧温度高等问题。

本发明是基于在白云陶坯体中，形成低吸湿膨胀率的物相基元，以及构建具有坯釉耦合自适应能力、发育良好的坯釉中间层的配方设计思路提出来的，其科学依据如下：

（一）、当前，白云陶厂家一般采用市销的无铅熔块透明釉料，该釉料大多以低硅、低铝、高硼、高碱的技术路线来组方，以达成低温成釉的工艺目标。对此，本发明设计了高硅、低铝、高碱的坯泥配方架构，以实现与釉层材料的偶对契合。在坯釉配方对应上，遵循宏观架构趋近，微观结构有所差异的组方原则。

（二）、针对目前白云陶生产厂家所用成釉的膨胀系数范围为β170～200×10^—6/℃的情况，本发明将坯泥的膨胀系数设定在β200～230×10^—6/℃范围内，以确保釉层对坯体构成一定的压应力。