一种钒钛铁系金晶釉的制备方法

专利名称：一种钒钛铁系金晶釉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钒钛铁系金晶釉的制备方法。
背景技术：
金晶釉是指具有金属光泽的结晶釉，是在结晶釉料中加入金属氧化物或者金属氧化物制成的色剂，经过焙烧，使得釉面的外观产生类似某种金属的光泽。结晶釉是釉中含有结晶性物质在过饱和状态析出美丽花纹的结晶，晶体的大小、形状、色彩由于加入的原料和烧成工艺的不同而变化万千，使得由其装饰的陶瓷产品具有独特的艺术效果，深受国内外人士喜爱。结晶釉常用的结晶剂有Ti02、Zn0、Fe203等，而V205、Mo02等加入釉中可以促进结晶体的产生。金晶釉既有结晶釉晶花新颖独特、千变万化的特点，又具有类似金属的光泽， 而且造价低、耐酸碱腐蚀、釉面化学性质稳定，适合炻器、瓷器等多种坯体的日用餐具和陶瓷艺术品。有关结晶釉、金属光泽釉的报道比较多，相关的专利和报道如下
CN101066894公开了一种中高温烧成铁-钛系统粗结晶釉及其制作方法，以TiO2作为结晶剂，引入CaO、Fe2O3与TiO2形成稳定的结晶体，以保证高温仍有较好的结晶效果，又大大地降低了釉料成本。釉料的工艺配方，以质量份数配比为长石45份；石英15 20份； 方解石12 18份；钛白粉5 8份；滑石2 5份；铁红5 10份；高岭土 5 10份。按工艺配方要求准确称量各种原材料，料、球石、水的比例严格按1 1.6 0.6执行。先将长石、石英、方解石、滑石、高岭土等矿物球磨5-9小时，再将钛白粉、铁红等原料加入，继续球磨6-8小时；将球磨后的釉浆用万孔筛过筛，万孔筛筛余量控制在0. 03 0. 08% ；将过筛后的釉浆加水调制成40 49Be°，过筛后施于生坯上，干燥后入窑，1250°C 1350°C烧成。CN101935232A公开了一种高温金属光泽釉及其制备方法，它以含有正磷酸铁和陶瓷基釉，正磷酸铁陶瓷基釉=0.5 1:1，陶瓷基釉的组成按重量比为钠长石石英石灰石高岭土为15 35 10 30 2 6 3 10。本发明的高温金属光泽釉原料种类少，来源广泛，价格低廉，制作工艺与普通的面釉相同，釉成本低；使用方法简单，一次烧成即可，烧制温度低，有利于节能环保；通过调整釉料的比例，可以烧制出具有不同颜色金属光泽的产品，如金黄色，银白色，金红色，蓝黑色，达到各种设计要求，使用范围广泛。CN101462895公开了一种金黄色的金属光泽釉及其制备方法，其由陶瓷釉料和金黄色珠光颜料混合而成，其重量百分比为陶瓷釉料40 90 %，金黄色珠光颜料10 60 % ； 本产品在陶瓷釉料中加入金黄色珠光颜料，保证金黄色珠光颜料中的云母珠光粉热稳定性提高到1100°C以上，从而可在1000 1200°C高温一次烧成的制品呈现靓丽的金黄色。期刊《中国陶瓷》2008年第01期报道了铁系金属釉的制备与研究，采用三氧化二铁、氧化锰、氧化铜、氧化镍、二氧化钛等为原料，探讨了铁系金属釉的制备、施釉、烧成温度对釉的影响。结果表明铁系金属釉的最佳烧成温度为1150 1180°C，高温保温时间 30min，辊道窑中1180°C 1220°C，高温保温时间15min。期刊《陶瓷》2010年第10期报道了铁钛结晶釉的制备，以钾长石、石英、石灰石、滑石、骨灰、氧化铁、氧化钛为主要原料试制出了钛铁结晶釉，从配方及工艺着手，通过单因素试验法探讨了配方组成及工艺因素对钛铁结晶釉性能的影响。期刊《中国陶瓷工业》2010年第04期报道了低成本TiO2结晶釉的研制，介绍了一种以成本低廉的玻璃粉为主要熔剂，成分简单的TiO2结晶釉的研制方法，并给出晶花饱满的结晶釉配方为玻璃粉71. 8%，长石9. 6%, TiO2IS. 7%。同时还探讨了影响结晶釉质量的产生因素。目前尚未发现关于古铜色金属光泽结晶釉的报道。

发明内容
本发明的目的是旨在提供一种钒钛铁系金晶釉的制备方法，此金晶釉具有微结晶状态的古铜色金属光泽，同时釉面滋润饱满，热稳定性好，铅镉溶出量非常低，适用于瓷器、炻器餐饮具和工艺品的装饰。本发明的技术方案是主要包括原料选择、配比、釉浆加工、施釉和烧成等工艺该金晶釉制备分为底釉釉层和面釉釉层，原料中的ZnO、TiO2需在1200°C 1300°C下焙烧16 18h。底釉的制备和施釉先将平江产长石38 43，凤阳产石英16 20，宣城产方解石14 18，苏州土 5 7，1号熔块3 7，澳洲产锂辉石2 4，无锡产土骨10 13，工业纯Fe2O3为5 7等原料加水在球磨机中球磨，原料、球石和水比例为1 1.5 1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 12 0. 17%、控制釉浆比重为1. 30 1. 36 g/m3即可。采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将底釉施于炻器或瓷器餐具(或工艺品)素烧坯体上，釉层厚度为0. 3 0. 5mm，晾干。釉料中采用的结晶剂TiO2和产生微结晶晶体的结晶促进剂V2O5，TiO2还与着色剂 Fe2O3作用使釉面生成古铜色金属光泽。面釉的制备和施釉先将平江产长石22 27，宣城产方解石12 16，苏州土 5 7,1号熔块8 12，骨碳5 7，宜兴产锆英粉8 12，工业纯V2O5为0. 1 0. 4，工业纯TiO2 为9 12，工业纯Fe2O3为3 5，工业纯ZnO为15 17 (均为质量份)等原料加水在球磨机中球磨，其原料、球石和水比例为1 1.5 1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0.1 0. 13%、控制釉浆比重为1. 38 1. 45 g/m3即可。采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将面釉施于施过底釉且已经晾干的炻器或瓷器餐具(或工艺品)素烧坯体上，釉层厚度为0. 2 0. 3mm，日京干。烧成制度升温阶段先将窑炉内施釉后的坯体以1. 7 2. 6°C /min速率由室温升至500士 10°C，然后以0. 7 1. 40C /min速率升至950 1000°C、保温15 20min，接着以相同速率升至1230士 10°C、再保温20 30min ；冷却阶段先以0. 9 1. 3°C /min速率快速冷却到1130士 10°C、保温20 30min，然后以2. 5 3. 7V /min速率快速冷却到850士 10°C， 接着再以1. 3 2. 7°C /min速率冷却至600士20°C，最后自然冷却至室温得到产品，并对产品进行检测。本发明的有益效果是制得的金晶釉为致密交织的细小针状金红石晶体，光折射强，釉面滋润均勻，具有古铜色的金属光泽，热稳定性好，有害的铅、镉溶出量非常低，适用于瓷器、炻器餐饮具和工艺品的装饰。


图1钒钛铁系金晶釉修饰的11吋陶瓷盘。
具体实施例方式1、制作炻器餐具的素烧坯体
坯料由45. 0 55. 8的中山产高岭土，20. 8 25. 7的宣城产瓷土，10. 5 20. 1的凤阳产石英，1. 4 3. 5的平江产长石，1. 1 3. 7的芜湖产瓷石组成。将原料加水进行球磨，然后进行练制，再制作成需要的坯体形状，干燥，最后在特定制度下烧成，最高温度为 1210士20°C，控制吸水率为2. 0% 3. 5%，得到素烧坯体。化学组成 为(质量份)= SiO2为60 75, Al2O3 为 18 30,Fe2O3 为 1. 0 2. 0，Ca0 为 0. 1 0. 8,MgO 为 0. 1 0. 7,K2O 为 1. 0 3.0，Na2O 为 0. 1 0. 8，其它 5 15。2、釉料及处理
釉料原料为平江产长石，凤阳产石英，宣城产方解石，苏州土，1号熔块，澳洲产锂辉石，无锡产土骨，工业纯Fe2O3，骨碳，宜兴产锆英粉，工业纯V2O5，工业纯TiO2,工业纯Fe2O3为 3 5，工业纯ZnO等。原料的预处理将原料中的ZnO、TiO2在1200°C 1300°C下焙烧16 18h。3、底釉的制备和施釉先将平江产长石38 43，凤阳产石英16 20，宣城产方解石14 18，苏州土 5 7，1号熔块3 7，澳洲产锂辉石2 4，无锡产土骨10 13，工业纯Fe2O3为5 7等原料加水在球磨机中球磨，其原料、球石和水比例为1 1.5 1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 12 0. 17%、控制釉浆比重为1. 30 1. 36 g/m3即可。采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将底釉施于炻器或瓷器餐具(或工艺品)素烧坯体上，釉层厚度为0. 3 0. 5mm，晾干。4、面釉的制备和施釉先将平江产长石22 27，宣城产方解石12 16，苏州土 5 7，1号熔块8 12，骨碳5 7，宜兴产锆英粉8 12，工业纯V2O5为0. 1 0. 4，工业纯TiO2为9 12，工业纯Fe2O3为3 5，工业纯ZnO为15 17等原料加水在球磨机中球磨，其原料、球石和水比例为1 1. 5 1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 1 0. 13%、 控制釉浆比重为1. 38 1. 45 g/m3即可。采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将面釉施于施过底釉且已经晾干的炻器或瓷器餐具(或工艺品)素烧坯体上，釉层厚度为0. 2 0. 3mm,晾干。本发明在工业纯TiO2为9 12，工业纯Fe2O3为3 5，工业纯ZnO为15 17的范围内均可以得到类似附图的金晶釉。本发明主要是以面釉为主要原料配方的，但本发明的底釉与面釉属于同系列，整体上配合使用效果更好些。如采用本申请人日常瓷器的底釉配方，釉的金晶效果略差。5、烧成制度升温阶段先将窑炉内施釉后的坯体以1. 7 2. 6°C /min速率由室温升至500士 10°C，然后以0. 7 1. 4°C /min速率升至950 1000°C、保温15 20min，接着以相同速率升至1230士 10°C、再保温20 30min ；冷却阶段先以0.9 1.3°C /min速率快速冷却到1130士 10°C、保温20 30min，然后以2. 5 3. 7°C /min速率快速冷却到 850士 10°C，接着再以1. 3 2. 7°C /min速率冷却至600士20°C，最后自然冷却至室温得到产品，并对产品进行检测。
实施例按照上述对钒钛铁系金晶釉实施方式制作了炻器8吋平盘、220ml咖啡杯和8吋碗各100件，其主要性能及指标如下
1、制得的金晶釉为致密交织的细小针状金红石晶体，光折射强，釉面滋润均勻，具有古铜色的金属光泽。2、釉面热稳定性好，在180 20°C热交换1次釉层不开裂，符合国家标准。3、铅、镉 溶出量分别小于0. 226mg/ml和0. 5mg/ml，达到国际最严格标准规定，使
用安全。4、结晶釉的底釉的化学组成(质量份)为=Na2O为0. 93 1. 51，K2O为5. 02 5. 92， Li2O 为 9. 46 10. 63, CaO 为 8. 46 9. 78,MgO 为 0. 21 0. 44,BaO 为 0. 03 0. 08, Al2O3 为 10. 23 11. 59，B2O3 为 0. 23 0. 63，MnO2 为 0. 46 0. 88，Fe2O3 为 6. 85 7. 56，SiO2 为61. 22 64. 74，其它组分彡0. 7 ；面釉的化学组成(质量份)为=Na2O为0. 42 0. 76，K2O 为 2. 56 4. 42，CaO 为 4. 21 6. 09，MgO 为 0. 0. 4 0. 07，BaO 为 0. 03 0. 07，ZnO 为 14. 23 17. 35，Al2O3 为 9. 12 11. 89，Fe2O3 为 11. 45 15. 39，ZrO2 为 12. 35 16. 39， SiO2 为 13. 53 17. 67，B2O3 为 0. 86 1. 34，TiO2 为 8. 21 10. 53，P2O5 为 6. 95 9. 98， V2O5为0. 86 1. 36，其它组分彡0. 7。
权利要求
1.钒钛铁系金晶釉的制备方法，其特征是面釉釉浆的制备和施釉先将平江产长石 22 27，宣城产方解石12 16，苏州土 5 7，1号熔块8 12，骨碳5 7，宜兴产锆英粉8 12，工业纯V2O5为0. 1 0. 4，工业纯TiO2为9 12，工业纯Fe2O3为3 5，工业纯 ZnO为15 17 (质量份)原料加水在球磨机中球磨，原料、球石和水比例为1 1. 5 1， 当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 1 0. 13%、控制釉浆比重为1. 38 1. 45 g/m3即可；采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将面釉施于施过底釉且已经晾干的炻器或瓷器餐具或工艺品素烧坯体上，釉层厚度为0. 2 0. 3mm,晾干。
2.钒钛铁系金晶釉的制备方法，其特征是底釉釉浆的制备和施釉先将平江产长石 38 43，凤阳产石英16 20，宣城产方解石14 18，苏州土 5 7，1号熔块3 7，澳洲产锂辉石2 4，无锡产土骨10 13，工业纯Fe2O3为5 7份(质量份)的原料加水在球磨机中球磨，原料、球石和水比例为1 1.5 1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 12 0. 17%、控制釉浆比重为1. 30 1. 36 g/m3即可；采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将底釉施于炻器或瓷器餐具或工艺品素烧坯体上，釉层厚度为0. 3 0. 5mm，晾干。
3.根据权利要求1或2所述的钒钛铁系金晶釉的制备方法，其特征是采用釉烧曲线为升温阶段先将窑炉内施釉后的坯体以1. 7 2. 60C /min速率由室温升至500士 10°C， 然后以0.7 1.4°C /min速率升至950 1000°C、保温15 20min，接着以相同速率升至1230士 10°C、再保温20 30min;冷却阶段先以0. 9 1.3°C /min速率快速冷却到 1130士 10°C、保温20 30min，然后以2. 5 3. 7V /min速率快速冷却到850士 10°C，接着再以1. 3 2. 70C /min速率冷却至600士20°C，最后自然冷却至室温得到产品，并对产品进行检测。
4.根据权利要求1所述的钒钛铁系金晶釉的制备方法，其特征是原料中的Zn0、Ti02都需要在1200°C 1300°C下焙烧16 18h。
5.根据权利要求1所述的钒钛铁系金晶釉的制备方法，其特征是底釉的化学组成(质量份)为=Na2O 为 0. 93 1. 51，K2O 为 5. 02 5. ·92，Li2O 为 9. 46 10. 63，CaO 为 8. 46 9. 78，MgO 为 0. 21 0. 44，BaO 为 0. 03 0. 08，Al2O3 为 10. 23 11. ·59，B2O3 为 0. 23 ·0.63，MnO2 为 0. 46 0. 88，Fe2O3 为 6. 85 7. 56，SiO2 为 61. 22 64. 74，其它组分彡 0. 7 ； 面釉的化学组成(质量份)为=Na2O为0. 42 0. 76，K2O为2. 56 4. 42，CaO为4. 21 6. 09， MgO 为 0. 0. 4 0. 07，BaO 为 0. 03 0. 07，ZnO 为 14. ·23 17. 35，Al2O3 为 9. 12 11. 89， Fe2O3 为 11. 45 15. 39，ZrO2 为 12. 35 16. 39，SiO2 为 13. 53 17. 67，B2O3 为 0. 86 ·1.34，TiO2 为 8. 21 10. 53，P2O5 为 6. 95 9. 98，V2O5 为 0. 86 1. 36，其它组分彡 0. 7。
全文摘要
钒钛铁系金晶釉的制备方法，釉釉浆的制备和施釉先将平江产长石38～43(质量份)，凤阳产石英16～20，宣城产方解石14～18，苏州土5～7，1号熔块3～7，澳洲产锂辉石2～4，无锡产土骨10，工业纯Fe2O3为5份的原料加水在球磨机中球磨，原料、球石和水比例为1∶1.5∶1，当釉浆细度达到250目筛筛余为0.12～0.17%、控制釉浆比重为1.30g/m3即可；采用喷釉、涂油或浸釉等施釉方法将底釉施于炻器或瓷器餐具坯体，釉层厚度为0.3mm，晾干。再按面釉原料配方加水球磨制得面釉釉浆，并在坯体底釉层上施面釉，样品晾干后烧成，釉面滋润均匀，具有古铜色光泽，热稳定性好，铅、镉溶出量非常低。
文档编号C04B41/86GK102432342SQ20111027844
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月20日 优先权日2011年9月20日
发明者孔德双, 谷昌军, 陈春明, 韩晓伟, 黄栩瑶 申请人:江苏高淳陶瓷股份有限公司