專利名稱：一種中溫氧化高白度藍玉瓷器及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種高白瓷器及其制備方法。
背景技術：
瓷器是我國古代的偉大發明之一，白瓷如雪似玉，倍受國內外用戶歡迎，其白度的高低反映白瓷的檔次，而配方和燒成制度不同，可以使瓷器顯示出黃白和藍白兩種不同的白度表現形式。譽稱“中國白”的德化傳統高溫高白度青白瓷堪稱“瓷中珍品”，藍白度達 70度左右，且由于白里泛青，瓷質優于顯示黃白度的其它瓷器，顯得格外珍貴，歷來倍受國內外客商青睞。但因藍白度較高的瓷器制造成本高、產品合格率低、價格昂貴，導致長期以來名貴的德化高溫高白度青白瓷難以產業化生產。因為高溫高白度青白瓷需在1380°C以上的高溫還原氣氛中燒成，很容易產生斑點、煙薰、陰黃等缺陷，要大批量生產出藍白度較高的優質瓷較為困難，因而長期嚴重地制約了我國高檔高白度白瓷的發展。
發明內容
本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點，通過改善坯釉配方及燒成工藝，提供一種中溫氧化高白度藍玉瓷器及其制備方法，制備的瓷器藍白度極高，并降低燒成溫度， 節能降耗。一、坯料本發明的一種中溫氧化高白度藍玉瓷是在傳統高溫高白度青白瓷的基礎上進行技術創新。傳統青白瓷在生產過程中容易產生斑點、煙熏、陰黃等缺點，且能耗高，導致生產成本高，產品合格率低，價格昂貴。針對這一特點，申請人通過查閱借鑒大量國內外陶瓷先進生產技術資料，在多次實驗的基礎上，對高溫青白瓷坯料配方進行改革創新，通過添加低溫礦物、多種氧化物，改變坯釉的物理化學特性，解決燒成技術工藝難題，在中溫氧化焰 1275°C 士 10°C燒成高白度藍玉瓷。因此合理選用礦物原料是本項目極為關鍵的工作之一。申請人:對高溫青白瓷生產中容易出現的斑點、煙熏、陰黃的原因進行分析，高溫青白瓷為了降低狗3+的著色，Fe203+C0 — 2Fe0+C02采用還原氣氛燒成，燒成過程中氧化焰與還原焰的過渡如處理不當或還原不足、燒成溫度過高、強還原區升溫過快，釉面過早玻化， 氣孔封閉及二次氧化均會使產品出現發黃現象；另外還原后期還原氣氛過濃，CO在高溫下產生分解造成釉面積碳形成煙熏，2C0 — C02+C (碳黑)或還原期爐溫過低、釉層過厚也會產生煙熏。鐵的化合物，金屬鐵以較大顆粒存在坯釉中而顯色是斑點形成的主要原因。通過分析得知，高溫燒成氣氛的控制不當是瓷器釉面陰黃及煙熏產生的主要原因，鐵雜質的存在是斑點產生的主要原因。高溫還原氣氛燒成不僅會提高產品的能耗，同時煙氣含有CO會加重對環境的污染。因此在本項目的可行性論證過程中就確定了采用中溫氧化燒成的總體技術路線，采用氧化氣氛燒成能避免高溫還原氣氛不易控制帶來的產品缺陷，燃料又得到充分燃燒，把煙氣對周圍環境的污染程度降至最低。采用中溫燒成，燒成溫度下降100°C左右，能大大降低能耗，節能25%，縮短燒成周期，延長窯爐、窯具使用壽命，降低生產成本，提高產品的市場競爭力。為了達到項目產品高白度的瓷質，在論證過程中提出了許多方案，通過比較和試驗，最后確定采用通過添加著色氧化物對鐵鈦的著色進行物理補色的辦法，減輕鐵化合物對瓷質白度的影響。高溫青白瓷坯料一般由高嶺土及石英、長石組成，為了達到中溫氧化的目標，降低坯料的燒成溫度，就必須對坯料配方中的熔劑成分進行改革，根據硅酸鹽物理化學原理，要完成一系列的物理化學變化，燒結要快速進行，需液相參加，為此應增加熔劑成分、提高坯料細度。根據低共熔點原理，組分越多，低共熔溫度越低，即出現液相的溫度越低。因此選用多元復合熔劑，使其適應中溫氧化燒成的需求，在高溫青白瓷坯料中長石一般采用鉀長石，能獲得更好的光澤度、白度和透明度，能熔更多石英。鉀長石的熔融溫度范圍較寬，熔融溫度較高，但會增加坯體的熱膨脹系數，降低抗張和彈性性能。為此引入部分鈉長石取代鉀長石，鈉長石的始熔溫度比鉀長石低，熔化時沒有新的晶相產生，形成的液相粘度較低，其粘度隨溫度的升高而迅速降低，鈉長石在高溫時對石英、粘土、莫來石的溶解速度快，溶解度也較大，有利于瓷坯的瓷化和提高半透明度，鈉長石的助熔作用比鉀長石好，能降低坯體的燒結溫度。降溫效果鈉長石比鉀長石好，瓷胎透明度高，質地細膩，容易消除針孔、釉泡等缺陷。釉中加Na2O過多特別容易裂紋，為此只能引入部分鈉長石。含鋰礦物也是優良的熔齊U，鋰離子半徑比鉀、鈉離子半徑小，鋰的化學活性比鉀、鈉高，其熔劑的作用比鉀、鈉強得多；鋰質熔液溶解石英的能力也很大，以含鋰礦物作為熔劑可降低熔液粘度，顯著降低坯體的燒結溫度、成熟溫度和熱膨脹系數，采用鋰輝石引入。在本發明中采用德化地區高嶺土屬于富鉀高硅類型，在1100°C下，鋰輝石與偏高嶺石、石英反應生成β-鋰輝石固熔體和莫來石，有利于成瓷。其中鋰輝石固熔體中的SiO2含量愈多，其熱膨脹系數愈小。同時鋰輝石的引入對提高瓷坯的熱穩定性、強度和密度有很大幫助，其機理為鋰輝石吸納高嶺石中SiO2和石英中SiO2，可使石英不斷熔解于熔體中，抑制了殘余石英向方石英轉化，熔體中游離的SiO2含量減少，致使方石英不會因熔體中硅過飽和而結晶。鋰輝石降低了 β-石英向α-石英的晶型轉變，使β-石英在更寬廣的溫度區域內穩定，β-石英膨脹系數很低，這對降低瓷坯熱膨脹系數、提高抗熱震性能有重大意義。另一方面，由于鋰輝石的加入，使坯料中長石用量減少，熱膨脹系數也會減少。鋰輝石的強熔性促使坯體產生較多的玻璃相，提高產品的密度和強度。根據瓷料引入含鋰礦物，降低坯體出現液相的溫度，1000°C下即可出現莫來石。通過對德化長石、大田長石、寧化長石、仙游長石、潯中瓷石的礦山資源、成分分析、質量情況及交通運輸等的比較，最后選定大田長石、寧化長石、潯中瓷石及新疆鋰輝石作為坯體熔劑，大田長石及寧化長石礦藏量豐富，均在30萬噸以上，質量穩定，以鉀長石為主；潯中瓷石燒成溫度較低，含有部分鈉長石，有利于降低坯體燒成溫度，新疆鋰輝石含鋰量較高，是我國質量較好的鋰輝石礦床。高嶺土的質量對瓷質的白度有決定性作用，因此對高嶺土原料的選擇非常慎重， 通過對各地高嶺土的分析比較，綜合各種因素最后選取德化寶坑礦、洼坑礦、格坑礦三地的高嶺土作為坯用高嶺土。通過燒成試驗，上述三種高嶺土的燒后白度均在90個白度單位以上，且礦藏量大，質量穩定，能滿足大批量生產的要求，洼坑高嶺土的白度比其它兩地的白度較高。石英采用大田石英，質量穩定，符合產品的要求。坯體原料化學組成如下表所示
權利要求
1.一種中溫氧化高白度藍玉瓷器，其特征在于其坯料中主要化學成分重量份數如下SW2 55-70份，Al2O3 15-25份，CaO 2_4份，MgO 0. 05-0. 5 份，K2O 2-4 份，Na2O 1. 5-4 份，Li2O 0. 1-0. 5 份，Fe203+Ti02 小于坯料總重量的 0. 25%, IL 4-6 份；其釉料中主要化學成分重量份數如下SW2 60-70份；Al2O3 10-15份；SrO 4_6份； BaO 2-3 份；MgO 1-3 份；CaO 3-5 份；Na2O 1-2 份；K2O 4-6 份；Li2O 1. 5-3 份。
2.如權利要求1所述的一種中溫氧化高白度藍玉瓷器，其特征在于所述坯料配料重量份數如下高嶺土 40-55份，長石15-30份，瓷石1-3份，鋰輝石2_6份，石英20-30份。
3.如權利要求1所述的一種中溫氧化高白度藍玉瓷器，其特征在于所述釉料配料重量份數如下長石35-50份，鋰輝石4-10份，石灰石5-15份，石英15-30份，高嶺土 2_8份， 滑石 4-10 份，SrCO3 5-15 份，BaCO3 1-5 份。
4.一種權利要求1或2或3所述的中溫氧化高白度藍玉瓷器的制備方法，其特征在于 在氧化氣氛中燒成，燒成溫度為1275 士 10°C。
全文摘要
一種中溫氧化高白度藍玉瓷器及其制備方法，其坯料中主要化學成分重量份數如下SiO2 55-70份，Al2O3 15-25份，CaO 2-4份，MgO 0.05-0.5份，K2O 2-4份，Na2O 1.5-4份，Li2O 0.1-0.5份，Fe2O3+TiO2小于坯料總重量的0.25％，IL 4-6份；其釉料中主要化學成分重量份數如下SiO2 60-70份；Al2O3 10-15份；SrO 4-6份；BaO 2-3份；MgO 1-3份；CaO 3-5份；Na2O 1-2份；K2O 4-6份；Li2O 1.5-3份。與現有技術相比，本發明制備的瓷器藍白度高達80度以上，光澤度達到85％，其他理化性能符合國家標準，且燒成溫度降低100℃，合格率提高15％-18％，節油25％，生產成本下降1/3左右，具有成本低、產量高、質量好的優勢。
文檔編號C04B35/64GK102464488SQ201010532380
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者蘇建堆 申請人:福建省泉州龍鵬集團有限公司