本發明涉及陶瓷泥料技術領域,具體是一種陶瓷泥料及其制備陶瓷制品的方法。
背景技術:
眾所周知,我國是陶瓷的故鄉,陶瓷在我國具有悠久的歷史。陶瓷以其美觀深受廣大消費者的喜愛,特別是日用陶瓷,已成為消費者必需的生活用品之一。
紫砂制品以其獨特的質感、色澤以及“注茶越宿,暑月不餿”的特性聞名于世。它具有結構致密、強度較大、抗熱震性、透氣性好的特點,用紫砂茶具泡茶是中國備受人們喜愛的一種傳統文化。用于燒制紫砂陶器的紫砂礦為含鐵質粘土質粉砂巖,由水云母和高嶺土、石英、云母屑和鐵質等礦物成份組成,主要化學成份有氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、氧化鉀和氧化鈉等,顏色有多種,主要分為紅紫砂、白紫砂、黃紫砂、紫砂、綠紫砂、黑紫砂,其中,黑紫砂原料來源稀少,是非常珍貴紫砂的礦土。
為了解決資源缺乏難題,現有技術中往往采用人工配制的方式將紫砂土、鋁質粘土、鎂質粘土、高嶺土或礬土等按照重量百分比進行混合,再根據調色等工藝需要添加鐵紅粉、玻璃水、碳酸鋇、氧化錳、氧化鈷、鉻錫黃、鉻綠等化學原料制備。然而,這樣人工配制的紫砂土往往配方隨意性大、泥料粒度較大、可塑性差,制備的紫砂制品觸感粗糙、氣孔率較低、隔熱效果差,由于化工原料的添加也嚴重削弱了消費者對紫砂產品的信心,因而不能真正起到替代宜興原礦紫砂泥的作用。
另外,傳統陶瓷產品在制造過程中,如何控制產品燒成過程中的收縮比一直是行業重點關注的問題,而對收縮比影響至為關鍵的是坯體泥料的組成控制,其次是對燒結過程的控制,尤其是燒結溫度及燒結方式的控制。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種合格率高、生產周期短的陶瓷泥料及其制備陶瓷制品的方法,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本發明提供如下技術方案:
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土20-40份、花崗巖廢料20-30份、陶土15-25份、青石10-20份、蒙脫石8-12份、角閃石2-4份、鉀長石1-2份、石英3-5份、納米二氧化硅2-4份、氧化鋁3-5份、云母粉4-6份、陶粒粉1-2份、氧化鎂2-4份、氧化鉀2-4份、氧化鎂1-3份、氧化鈣1-3份、氧化鐵2-4份、氫氧化鋁1-3份、偏鋁酸鈉1-3份、四羥基合鋁酸鈉1-3份、聚羧酸減水劑1-3份。
作為本發明進一步的方案:所述陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土25-35份、花崗巖廢料22-28份、陶土18-22份、青石12-18份、蒙脫石9-11份、角閃石2.5-3.5份、鉀長石1.2-1.8份、石英3.5-4.5份、納米二氧化硅2.5-3.5份、氧化鋁3.5-4.5份、云母粉4.5-5.5份、陶粒粉1.2-1.8份、氧化鎂2.5-3.5份、氧化鉀2.5-3.5份、氧化鎂1.5-2.5份、氧化鈣1.5-2.5份、氧化鐵2.5-3.5份、氫氧化鋁1.5-2.5份、偏鋁酸鈉1.5-2.5份、四羥基合鋁酸鈉1.5-2.5份、聚羧酸減水劑1.5-2.5份。
作為本發明進一步的方案:所述陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土30份、花崗巖廢料25份、陶土20份、青石15份、蒙脫石11份、角閃石3份、鉀長石1.5份、石英4份、納米二氧化硅3份、氧化鋁4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化鎂3份、氧化鉀3份、氧化鎂2份、氧化鈣2份、氧化鐵3份、氫氧化鋁2份、偏鋁酸鈉2份、四羥基合鋁酸鈉2份、聚羧酸減水劑2份。
作為本發明進一步的方案:所述花崗巖廢料為加工花崗巖板材或混凝土骨料過程產生的粒徑小于0.5mm粉料。
作為本發明再進一步的方案:所述陶土是一種三氧化二鋁含量為21-23%的沉積粘土。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨10-14h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率20-25%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度300-400℃,壓力-900-20KPa條件下,保溫30-50min;升溫至1300-1350℃保溫4-6h,然后以流量比1:3-5開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1300-1350℃,反應2-4h;再升溫至1400-1450℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至1-3個標準大氣壓,反應2-4h,然后關閉氮氣,再于溫度1500-1600℃,壓力90-110KPa條件下,保溫20-40min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐2-6d后擠水1-2h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風4-6d,再暴曬2-4h,最后在35-45℃的烘干溫度下保養10-14h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在100-140℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1180-1220℃,恒溫燒制8-10h得到陶瓷制品。
與現有技術相比,本發明的有益效果是:
本發明泥料粒度細、可塑性好,而且制備的紫砂制品觸感細膩、氣孔率佳、隔熱效果好,抗裂性強,吸水率優良;從坯體到陶瓷制品的過程中坯體的體積收縮率最低,使產品燒成不易變形,控制燒成收縮比在14-15%,可以拉寬產品燒成的溫度范圍,使得產品燒成的成品率更高,而且陶瓷制品的色澤較為均勻,基本上不會出現顏色對比較明顯的現象。
具體實施方式
下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
實施例1
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土20份、花崗巖廢料20份、陶土15份、青石10份、蒙脫石8份、角閃石2份、鉀長石1份、石英3份、納米二氧化硅2份、氧化鋁3份、云母粉4份、陶粒粉1份、氧化鎂2份、氧化鉀2份、氧化鎂1份、氧化鈣1份、氧化鐵2份、氫氧化鋁1份、偏鋁酸鈉1份、四羥基合鋁酸鈉1份、聚羧酸減水劑1份。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨10h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率20%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度300℃,壓力-800KPa條件下,保溫30min;升溫至1300℃保溫4h,然后以流量比1:3開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1300℃,反應2h;再升溫至1400℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至1個標準大氣壓,反應2h,然后關閉氮氣,再于溫度1500℃,壓力90KPa條件下,保溫20min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐2d后擠水1h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風4d,再暴曬2h,最后在35℃的烘干溫度下保養10h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在100℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1180℃,恒溫燒制8h得到陶瓷制品。
實施例2
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土25份、花崗巖廢料22份、陶土18份、青石12份、蒙脫石9份、角閃石2.5份、鉀長石1.2份、石英3.5份、納米二氧化硅2.5份、氧化鋁3.5份、云母粉4.5份、陶粒粉1.2份、氧化鎂2.5份、氧化鉀2.5份、氧化鎂1.5份、氧化鈣1.5份、氧化鐵2.5份、氫氧化鋁1.5份、偏鋁酸鈉1.5份、四羥基合鋁酸鈉1.5份、聚羧酸減水劑1.5份。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨11h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率21%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度320℃,壓力-600KPa條件下,保溫35min;升溫至1310℃保溫4.5h,然后以流量比1:3.5開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1310℃,反應2.5h;再升溫至1410℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至1-3個標準大氣壓,反應2.5h,然后關閉氮氣,再于溫度1520℃,壓力95KPa條件下,保溫25min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐3d后擠水1.2h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風4.5d,再暴曬2.5h,最后在38℃的烘干溫度下保養11h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在110℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1190℃,恒溫燒制8.5h得到陶瓷制品。
實施例3
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土30份、花崗巖廢料25份、陶土20份、青石15份、蒙脫石11份、角閃石3份、鉀長石1.5份、石英4份、納米二氧化硅3份、氧化鋁4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化鎂3份、氧化鉀3份、氧化鎂2份、氧化鈣2份、氧化鐵3份、氫氧化鋁2份、偏鋁酸鈉2份、四羥基合鋁酸鈉2份、聚羧酸減水劑2份。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨12h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率23%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度350℃,壓力-400KPa條件下,保溫40min;升溫至1320℃保溫5h,然后以流量比1:4開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1320℃,反應3h;再升溫至1420℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至1-3個標準大氣壓,反應3h,然后關閉氮氣,再于溫度1550℃,壓力100KPa條件下,保溫30min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐4d后擠水1.5h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風5d,再暴曬3h,最后在40℃的烘干溫度下保養12h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在120℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1200℃,恒溫燒制9h得到陶瓷制品。
實施例4
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土35份、花崗巖廢料28份、陶土22份、青石18份、蒙脫石11份、角閃石3.5份、鉀長石1.8份、石英4.5份、納米二氧化硅3.5份、氧化鋁4.5份、云母粉5.5份、陶粒粉1.8份、氧化鎂3.5份、氧化鉀3.5份、氧化鎂2.5份、氧化鈣2.5份、氧化鐵3.5份、氫氧化鋁2.5份、偏鋁酸鈉2.5份、四羥基合鋁酸鈉2.5份、聚羧酸減水劑2.5份。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨13h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率24%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度380℃,壓力-100KPa條件下,保溫45min;升溫至1340℃保溫5.5h,然后以流量比1:4.5開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1340℃,反應3.5h;再升溫至1440℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至1-3個標準大氣壓,反應3.5h,然后關閉氮氣,再于溫度1580℃,壓力105KPa條件下,保溫35min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐5d后擠水1.8h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風5.5d,再暴曬3.5h,最后在42℃的烘干溫度下保養13h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在130℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1210℃,恒溫燒制9.5h得到陶瓷制品。
實施例5
一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土40份、花崗巖廢料30份、陶土25份、青石20份、蒙脫石12份、角閃石4份、鉀長石2份、石英5份、納米二氧化硅4份、氧化鋁5份、云母粉6份、陶粒粉2份、氧化鎂4份、氧化鉀4份、氧化鎂3份、氧化鈣3份、氧化鐵4份、氫氧化鋁3份、偏鋁酸鈉3份、四羥基合鋁酸鈉3份、聚羧酸減水劑3份。
所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料;
(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機,并加水混合球磨14h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過篩,在壓濾機中濾去多余水分,制成含水率25%;
(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;
(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經磁選機后,先于溫度400℃,壓力20KPa條件下,保溫50min;升溫至1350℃保溫6h,然后以流量比1:5開啟氮氣和氬氣,并調節真空泵維持溫度為1350℃,反應4h;再升溫至1450℃,并依次關閉氬氣和真空泵,調節氮氣流量增大壓力至3個標準大氣壓,反應4h,然后關閉氮氣,再于溫度1600℃,壓力110KPa條件下,保溫40min;
(5)將未經過煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進行混合,經球磨機球磨后,陳腐6d后擠水2h得到泥料;
(6)將泥料進行制坯,制好的坯體先通風6d,再暴曬4h,最后在45℃的烘干溫度下保養14h;
(7)將坯體上釉,燒制,燒制時先在140℃進行預熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1220℃,恒溫燒制10h得到陶瓷制品。
本發明泥料粒度細、可塑性好,而且制備的紫砂制品觸感細膩、氣孔率佳、隔熱效果好,抗裂性強,吸水率優良;從坯體到陶瓷制品的過程中坯體的體積收縮率最低,使產品燒成不易變形,控制燒成收縮比在14-15%,可以拉寬產品燒成的溫度范圍,使得產品燒成的成品率更高,而且陶瓷制品的色澤較為均勻,基本上不會出現顏色對比較明顯的現象。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明,但是本專利并不限于上述實施方式,在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內,還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。