摘 要:本文介紹了鋰輝石的主要性能,該礦在全球的分布與質(zhì)量情況。詳細(xì)分析了鋰輝石在日用陶瓷中的研究和應(yīng)用狀況,以及近年來(lái)將鋰輝石應(yīng)用于日用陶瓷研究所取得的相關(guān)成果。
關(guān)鍵詞:鋰輝石;日用陶瓷
1 鋰輝石的物理、化學(xué)性能
鋰輝石是含鋰的輝石類礦物,天然鋰輝石有白色、灰色、黃色、綠色、紅色至褐色等,顏色變化主要與光學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),容易呈多色性,此外與鐵鈦等過(guò)渡元素及微量稀土元素的種類和含量也極其有關(guān)。鋰輝石之所以叫輝石,是因?yàn)閺陌l(fā)光性角度講受熱或受光后能蓄存能量,并能發(fā)出輝光或熒光。作為鋰鋁硅酸鹽,LiAl(SiO3)2的理論Li2O含量為8%,是自然界含Li2O量最高的鋰鋁硅酸鹽礦物。鋰輝石生成于富鋰的花崗偉晶巖中,與長(zhǎng)石、石英、鋰云母等礦物共生,屬于不飽和輝石族礦物,單斜晶系,沿(110)晶面表現(xiàn)出明顯的解理,以至沿解理面生成板條狀顆粒。
鋰輝石在1000℃左右發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)化,由α鋰輝石轉(zhuǎn)達(dá)變?yōu)棣落囕x石,比重也由3.03~3.2轉(zhuǎn)變?yōu)?.4 左右。生成的β鋰輝石屬于四方晶系,熱膨脹系數(shù)非常低。此外,作為不飽和的鋰鋁硅酸鹽能吸納硅進(jìn)入固溶體,能有效減少殘余石英晶相的產(chǎn)生,從而達(dá)到助熔、增透、快燒、降低膨脹系數(shù)的目的。與其他偉晶花崗巖鋰礦物(透鋰長(zhǎng)石、鋰云母、鋰長(zhǎng)石、鋰瓷石)相比,具有以下特點(diǎn):
(1)鋰輝石是不飽和的硅鋁酸鹽礦物,不飽和有兩個(gè)特點(diǎn),即單獨(dú)使用具有耐火性,可耐1450℃高溫不燒結(jié)、不熔融,可用作耐火粉;和其他硅酸鹽礦物復(fù)合使用,可奪硅而形成低溫的長(zhǎng)石瓷,這一點(diǎn)是其它礦物所不具有的優(yōu)點(diǎn)。
(2) 鋰輝石晶型轉(zhuǎn)變特點(diǎn),鋰輝石高溫轉(zhuǎn)變的不可逆和膨脹特點(diǎn),可以防止坯體或釉的高溫收縮,適合低溫快速燒成,這一點(diǎn)是其它礦物所不具有的優(yōu)點(diǎn)。
(3) 超透性特點(diǎn),鋰輝石能吸納硅,使玻璃、陶瓷更透光,而透鋰長(zhǎng)石是在高溫析出硅進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成鋰輝石,釋放出的硅影響透光性。鋰瓷石和鋰長(zhǎng)石是含鋰云母的瓷石或長(zhǎng)石偉晶花崗巖,所以與鋰云母性質(zhì)一樣含氟及鉭鈮稀土雜質(zhì)多,不僅影響色度而且影響透光度。
(4) 此外,澳大利亞基瓦里鋰輝石,原礦鋰輝石含量在50%以上,雜質(zhì)少于1%,精選后可獲的Li2O含量大于7.5%、鐵含量小于0.1%的精選鋰輝石精礦,這是其它鋰礦物和其他地區(qū)的鋰輝石礦所不具有的特點(diǎn)。
2 國(guó)內(nèi)外鋰輝石礦物的用途、分布及質(zhì)量
據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,鋰產(chǎn)品在各行業(yè)的消費(fèi)比例是:陶瓷和玻璃21%、電池20%、潤(rùn)滑劑17%、醫(yī)藥5%、聚合物4%、空調(diào)制冷劑8%、鋁冶煉5%、合金和農(nóng)業(yè)等其他應(yīng)用20%。中國(guó)國(guó)土資源網(wǎng)有一篇主標(biāo)題為《全球據(jù)“鋰”力爭(zhēng)》、副標(biāo)題為《哥本哈根減排議題掀起新能源產(chǎn)業(yè)熱潮》的文章,文章就預(yù)計(jì)了未來(lái)鋰礦物的應(yīng)用將集中在玻陶和電池這兩個(gè)方面。
鋰輝石礦主要分布在澳大利亞、加拿大、芬蘭、中國(guó)、津巴布韋、南非和剛果。澳大利亞鋰資源主要分布在澳大利亞西部波斯地區(qū)格林布什花崗偉晶巖礦床,這是世界上最大的鋰輝石礦床。加拿大鋰資源主要分布在安大略省伯尼克花崗偉晶巖礦床,含鋰礦物主要是鋰輝石和透鋰長(zhǎng)石。津巴布韋鋰資源主要分布在馬斯韋古省,比基塔鋰輝石花崗巖礦床長(zhǎng)1700km,寬20~70m,是津巴布韋最大的鋰輝石礦床。南非含鋰輝石花崗巖主要分布在卡普省,鋰礦物資源儲(chǔ)量約為300億噸。中國(guó)擁有儲(chǔ)量占全球十分之一的鋰礦藏,是世界第三大鋰生產(chǎn)國(guó)。中國(guó)偉晶花崗巖鋰礦床分布于四川、新疆、河南、江西、福建、湖南和湖北,其中四川省甲吉卡偉晶巖型鋰輝石礦床氧化鋰含量1.28%,儲(chǔ)量103萬(wàn)噸,是世界上開(kāi)采前景最好的鋰輝石礦床之一。
3 鋰輝石在日用陶瓷中的應(yīng)用狀況
3.1低鐵陶瓷級(jí)鋰輝石加工方法的研究
我國(guó)對(duì)低鐵陶瓷級(jí)鋰輝石的應(yīng)用研究較早,1964年中國(guó)科學(xué)院硅酸鹽化學(xué)與工學(xué)研究所的閔嗣桂和印保忠發(fā)表了《Li2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃晶相的研究》一文,詳細(xì)介紹了鋁硅酸鋰玻璃陶瓷的性能,直到2002年德國(guó)的肖特玻璃公司才通過(guò)PCT間接在我國(guó)申請(qǐng)了相同內(nèi)容的專利。鋁硅酸鋰玻璃陶瓷的發(fā)明引起國(guó)內(nèi)科技工作者對(duì)低鐵鋰輝石的關(guān)注和研究熱情。1964年L.J.Weir、E.E.Moskovits和柯家駿采用陰離子捕收劑、乳劑在試驗(yàn)室和半工業(yè)性選礦廠試驗(yàn)浮選回收偉晶巖中的鋰輝石,應(yīng)用于鈹偉晶巖的類似方法,得到了較好的結(jié)果。1966年何啟民基于優(yōu)先浮選鋰輝石的流程獲得的鋰輝石精礦通常含有大量鐵的現(xiàn)狀,按反浮選鋰輝石的流程獲得鋰輝石精礦。其流程是在從礦物中浮出長(zhǎng)石、石英、云母之后,再于氟化氫介質(zhì)中利用樹(shù)脂酸鈉鹽浮選出含鐵的礦物,這樣處理以后,槽內(nèi)產(chǎn)品即是鋰輝石精礦,這中精礦在許多情況下能直接用于陶土。1973年在新疆有色金屬公司富特礦實(shí)現(xiàn)了商品性生產(chǎn),1982年,新疆冶金研究所對(duì)陶瓷瓷級(jí)鋰輝石選礦工藝進(jìn)行了研究,并對(duì)新疆可可托海3號(hào)鋰輝石礦進(jìn)行了加工,獲得了理想的陶瓷級(jí)鋰輝石精礦,并開(kāi)始正式向國(guó)內(nèi)提供了三種低鐵鋰輝石。
相對(duì)于國(guó)內(nèi)鋰輝石原礦礦物組成復(fù)雜、獲得的低鐵鋰輝石級(jí)別與國(guó)際相比仍較低的情況,澳大利亞基瓦里公司的叢林綠鋰輝石礦原礦具有鋰含量高、純度高、雜質(zhì)少的特點(diǎn)。1983年已經(jīng)進(jìn)入日本市場(chǎng),開(kāi)始向日本公司提供含Li2O7.0%的鋰輝石精礦,被應(yīng)用于顯像管、特殊玻璃、陶瓷器具生產(chǎn)研究中。
3.2鋰輝石在日用陶瓷中的應(yīng)用研究
1982年,新疆冶金研究所和輕工設(shè)計(jì)院均指定專人同烏魯木齊市玻陶行業(yè)掛鉤,全面開(kāi)展鋰輝石在玻璃陶瓷中的應(yīng)用研究工作。1983年新疆冶金研究所完成了在碎玻璃中引入鋰輝石的試驗(yàn),這項(xiàng)試驗(yàn)在配方中使氧化鋰含量達(dá)到0.2%時(shí),料熔化快、開(kāi)窯早、氣泡少、料性好、硬得快。并使玻璃性能有一定改進(jìn),增加了玻璃的強(qiáng)度、提高了成品率,并使成本降低12元/噸;1983年新疆輕工設(shè)計(jì)院完成了對(duì)陶瓷耐熱鍋的研究,取得了較好的成果。鋰質(zhì)耐熱炻器的熱膨脹系數(shù)小、強(qiáng)度大、耐酸堿,所以廣泛應(yīng)用制作燉鍋、火鍋、藥罐,以及一切需要在明火直接煮沸的器皿材料;1986年山東新材料研究所將鋰輝石應(yīng)用于耐溫度激變的黑色陶瓷中并申報(bào)了鋰輝石應(yīng)用的第一個(gè)專利;1986年南京大學(xué)的方鄴森教授等針對(duì)當(dāng)時(shí)日用陶瓷年耗能量折合成標(biāo)準(zhǔn)煤約在260萬(wàn)噸以上的能源消耗和節(jié)能任務(wù)緊迫的狀況,提出利用鋰輝石等含鋰礦物在不影響質(zhì)量的前提下,通過(guò)工藝革新將最高止火溫度適當(dāng)降低的低溫?zé)杉夹g(shù),20多年后其技術(shù)在新時(shí)期的陶業(yè)節(jié)能減排背景下仍大有用途;1988年中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所將其研究成果轉(zhuǎn)讓給浙江紹興瓷廠,同年9月試驗(yàn)的低膨脹微晶陶瓷板通過(guò)了省級(jí)技術(shù)鑒定,但遺憾的是其成果仍未申報(bào)專利。1989年湖南省醴陵市群力瓷廠胡波申報(bào)了《高氧化鋁高強(qiáng)度日用瓷及其生產(chǎn)方法》專利。該瓷的氧化鋁含量為35%~48%(重量比),坯料原料采用鋁礬土、粘土、長(zhǎng)石作為主要原料,并加入0.1%~0.2%的氧化鋰(Li2O),由鋰長(zhǎng)石或鋰輝石引入作為輔助熔劑,鋁礬土原料一般采用鋁礬土熟料,粘土也采用一部分熟粘土,從而使得抗折強(qiáng)度≥1400kg/cm2,抗沖擊強(qiáng)度≥4.0kg/cm2。
1991年1月景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院的周健兒教授等利用鋰輝石研制出了耐熱陶瓷炊餐具。試驗(yàn)充分利用江西省陶瓷原料,引入適量的鋰輝石和廉價(jià)的柳家灣鎂質(zhì)粘土,采用普通的日用瓷制造工藝,研制出一種新型的硅酸鋰鎂質(zhì)的耐熱陶瓷炊餐具。該產(chǎn)品具有強(qiáng)度高(800kg/cm2)、穩(wěn)定性好(510~20℃一次交換不裂)、釉面光潤(rùn)、成本低等優(yōu)良性能。由于景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院的研究成果獲得了一致好評(píng),1994年在江西景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院舉行了國(guó)內(nèi)第一屆低鐵鋰輝石在陶瓷行業(yè)的應(yīng)用的學(xué)術(shù)研討會(huì),這次會(huì)議把鋰輝石在日用陶瓷的應(yīng)用研究推向了新的高潮,這一年,四川天齊實(shí)業(yè)公司獲得澳大利亞桑斯夸拉爾(SONS OF GWALIA)公司鋰輝石在中國(guó)的獨(dú)家銷售總代理,標(biāo)志著澳大利亞鋰輝石正式進(jìn)軍中國(guó)大陸市場(chǎng)。
1995年,華南理工大學(xué)的胡曉洪和張慶今兩位教授發(fā)表了《鋰輝石的工業(yè)應(yīng)用》一文。文章重點(diǎn)介紹了鋰輝石在陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用,闡明在制品中添加鋰輝石,能降低燒成溫度,提高機(jī)械強(qiáng)度、抗熱振性以及具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。此文無(wú)疑于再次吹響鋰輝石在日用陶瓷中應(yīng)用研究的號(hào)角;1996年,王世興研制了鋰輝石質(zhì)?;u;1997年山東硅酸鹽研究設(shè)計(jì)院、西北輕工學(xué)院等單位又研究了《三組份鋰質(zhì)瓷燒成中的物相變化》,研究表明:1000℃以上β-鋰輝石與Al-Si尖晶石、石英反應(yīng)生成β-鋰輝石固溶體,隨著溫度升高,β-鋰輝石固溶體中SiO2量增加,其d(201)值變小;降溫過(guò)程中,β-鋰輝石固溶體從液相中析出,析晶速度較快時(shí),其d(201)值較小;1999年,四川天齊實(shí)業(yè)公司的趙明等研究了澳洲高鋰、低鐵、鈦、錳鋰輝石對(duì)瓷質(zhì)磚坯體?;阅艿挠绊?,研究結(jié)果表明:鋰輝石不僅能降低瓷磚坯體的?;瘻囟龋疫€可與滑石混合使用起到助熔效果。鋰輝石坯體的助熔機(jī)理與長(zhǎng)石相似,坯體的顯微結(jié)構(gòu)與無(wú)鋰坯體的顯微結(jié)構(gòu)相似,但無(wú)鋰坯體的燒成溫度更高、燒成時(shí)間更長(zhǎng)。鋰輝石坯體的強(qiáng)度有所提高,色澤有所加深;鋰離子能在更低的溫度下從鋰輝石殘?bào)w中脫離并擴(kuò)散出去,這樣在殘?bào)w內(nèi)生成莫來(lái)石。之后,西北輕工學(xué)院還研究了《鋰輝石、石英粒度與鋰質(zhì)耐熱瓷抗熱震性能的關(guān)系》,河北理工學(xué)院輕工分院也開(kāi)展了《鋰質(zhì)耐熱日用陶瓷材質(zhì)及其機(jī)理的研究》,湖南輕工業(yè)??茖W(xué)校進(jìn)行了《復(fù)合礦化劑降低陶瓷燒成溫度的試驗(yàn)研究》,沈陽(yáng)冶金研究所也報(bào)道了《國(guó)內(nèi)外鋰礦物在琉璃陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用》情況。這些研究為以后實(shí)際應(yīng)用打好了理論基礎(chǔ)。
3.3鋰輝石在日用陶瓷中的應(yīng)用成果
進(jìn)入二十一世紀(jì)后,鋰輝石的應(yīng)用更是飛速發(fā)展。2001年韓復(fù)興在廣東佛山嘉俊陶瓷公司成功將鋰輝石應(yīng)用于微晶玻璃復(fù)合板熔塊的生產(chǎn)中,并獲得了極大成功,后繼續(xù)努力成功應(yīng)用于 《 即熱式電熱水器陶瓷管的研制》;2005年韓復(fù)興在廣東高明首次推出壓延微晶玻璃建材板,并成功將鋰輝石應(yīng)用于壓延微晶玻璃的生產(chǎn)中。
2002年浙江省余姚市陸埠廟后寧波億達(dá)電器有限公司的施軍達(dá)發(fā)明了《陶瓷慢燉鍋及其制作工藝》。陶膽制作工藝分為坯料、釉料的配比,成形與焙燒。坯料分有甲料和乙料,甲料:鋰輝石、滑坯石、二氧化鋁;乙料:高嶺土、黑粘土、長(zhǎng)石,細(xì)度200目。釉料:長(zhǎng)石、方解石、滑石、氧化鋅、碳酸鋇、高嶺土,細(xì)度300目。焙燒:焙燒溫度1345~1350℃,時(shí)間為24h。陶膽具有良好的抗熱沖擊性能,熱急變溫度范圍大,適用于炊具的使用條件。甲料:鋰輝石45%~55%,滑石28%~38%,三氧化鋁12%~22%;乙料:高嶺土50%~60%,黑粘土20%~30%,長(zhǎng)石15%~25%。先將甲料按配比稱量后進(jìn)球磨機(jī),濕磨20h,使細(xì)度達(dá)到200目,再出料→脫水→烘干→煅燒1200℃;再按甲料經(jīng)煅燒后的45%~55%、乙料45%~55%的比例進(jìn)行投料加工;釉料配方:長(zhǎng)石51%~61%,方解石5%~15%,滑石8%~18%,氧化鋅2%~6%,碳酸鋇12%~22%,高嶺土5%~15%;按配方稱料進(jìn)球磨機(jī)濕磨100h,使細(xì)度全部通過(guò)300目篩;焙燒溫度1345~1350℃,焙燒時(shí)間24h。
2005年5月杭州民生陶瓷有限公司的金堯根和王建祥發(fā)明了《一種高抗熱震陶瓷及其制造方法》的專利。專利解決了“既使陶瓷制品擁有較高的抗熱震性能,又使陶瓷制品釉面達(dá)到了較高的抗污染性能”的技術(shù)問(wèn)題。該陶瓷制品特點(diǎn)如下:
(1) 其坯料的組分為:燒鋰輝石粉 35%~55%、優(yōu)質(zhì)高嶺土40%~55%、石英0~10%;
(2) 釉料為低溫釉料:燒鋰輝石粉50%~75%、龍泉瓷石粉8%~15%、燒氧化鋅0~10%、石英0~10%、燒滑石粉5%~10%、碳酸鋇5%~12%;其釉料或者為高溫釉料:燒鋰輝石粉50%~70%、1#蘇州土5%~10%、 燒氧化鋅0~10%、石英5%~15%、燒滑石粉0~8%、碳酸鋇7%~15%。兩種制造方法均采用三角釘裝燒法。
2006年4月20日醴陵市天鑫瓷業(yè)有限公司的林紀(jì)斌提交了一個(gè)叫《一種薄胎透明的晶玉陶瓷材料》的發(fā)明專利。它可提供一種透光性強(qiáng)、白度高、體簿輕巧、瓷質(zhì)堅(jiān)韌的薄胎透明晶玉陶瓷材料,以供生產(chǎn)高檔日用出口瓷器之用。發(fā)明的組成物包括滑石、礦化劑、 結(jié)合粘土、固體添加劑及增韌劑,其特征在于所述的各組成物的重量配比為: 滑石75%~84.4%;礦化劑由長(zhǎng)石、方解石、石英和鋰輝石組成,它們的配入量依次為6%~51%、10%~13%、0~22%;結(jié)合粘土3%~14.8%;固體添加劑由氧化鋇、 氧化鋅和氧化鎂組成,它們的配入量依次為4%~6.8%、0~2%、0.2%~7.2%;增韌劑氧化鋯0~2.9%。
2008年湖南華聯(lián)瓷業(yè)有限公司鐘國(guó)前等提交了《一種中溫日用陶瓷裂紋釉的制作方法》,在常規(guī)裂紋釉的基礎(chǔ)上,添加含鋰的原料,并將部分原料制成裂紋熔塊,通過(guò)裂紋熔塊與常規(guī)的白瓷坯體料混合的方式制作釉料原料,再通過(guò)加水球磨的方式制成釉漿;將釉漿施在白泥生坯上,干燥后入窯,經(jīng)1240~1280℃燒成裂紋釉。所述的釉料配方為:裂紋熔塊50%~80%、鋰輝石10%~20%、碳酸鋇5%~15%、高嶺土5%~20%。
2008年5月北京盛康寧科技開(kāi)發(fā)有限公司的梁開(kāi)明教授等提交了名為《一種低膨脹耐熱多孔陶瓷及其制備方法》的專利,專利提及的多孔陶瓷以β-鋰輝石/硅酸鋯為主晶相;所述陶瓷是由65%~90%鋰輝石礦、10%~20%氧化鋯、0~10%石英砂、0~15%鋯英砂、0~10%高嶺土,經(jīng)過(guò)研磨混合、成形、燒結(jié)等制備工藝,獲得一種含有均勻分布微孔結(jié)構(gòu)的復(fù)相陶瓷,該材料熱膨脹系數(shù)在2.0×10-7~20.0×10-7/℃之間,抗彎強(qiáng)度大于100MPa,均勻的微孔結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)良的抗熱沖擊性能,其制品可廣 泛應(yīng)用于耐熱廚具、高溫?fù)醢宓燃訜岣邷丨h(huán)境。
2006年5月21日淄博泰山瓷業(yè)有限公司的盧德國(guó)和姚發(fā)忠提交了名為《高強(qiáng)晶玉釉》的專利。專利所述的釉其配料的化學(xué)重量百分組成為:SiO2 58%~65%、Al2O3 10%~20%、Fe2O3 0~0.1%、TiO2 0~0.1%、CaO 7%~8%、MgO 2%~4%、KNaO5%~6%、ZnO 4%~5%、 BaO 1.5%~2%、Li2O 0.2%~0.4%、燒失1%~4%。配料原料重量百分組成為:石英20%~25%、長(zhǎng)石45%~50%、鐘乳石5%~10%、碳酸鋇2%~5%、氧化鋅2%~4%、鋰輝石2%~4%、燒滑石1%~4%、粘土2%~6%、氧化鋁1%~5%。陶瓷釉坯釉結(jié)合牢固,坯釉結(jié)合適應(yīng)性好,特別適用于坯料組成的MgO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)和MgO-SiO2-Al2O3-CaO-P2O5多元系統(tǒng)產(chǎn)品,即適應(yīng)于滑石質(zhì)瓷、鎂質(zhì)強(qiáng)化瓷和鈣鎂質(zhì)強(qiáng)化瓷等。使用于強(qiáng)化瓷白度可達(dá)88°以上,光澤度87.7°以上,抗折強(qiáng)度152MPa以上,機(jī)械強(qiáng)度高、抗沖擊強(qiáng)度及抗熱沖擊能力強(qiáng)、釉面硬度高、抗劃痕,更適于西餐刀、叉等的接觸。
2008年熊祿生《耐熱紫砂陶瓷器具》專利公開(kāi)了一種耐熱紫砂陶瓷器具,其生產(chǎn)制作原料包括坯料和釉料,按重量百分比計(jì),坯料按下列組分配比而成:紫砂土1%~15%、鋰輝石25%~38%、鋁質(zhì)粘土5%~30%、高嶺土 5%~30%、滑石粉2%~6%、礬土5%~20%、熟料5%~20%、鎂質(zhì)粘士5%~25%;釉料按下列組分配比而成:本坯泥20%~35%、鋰長(zhǎng)石10%~25%、熟料15%~25%、熔塊8%~15%、黃土12%~25%、鐵紅 6%~9%、三聚磷酸鈉0~0.15%、水玻璃1~2%,在陶瓷制品原料中加入鋰輝石成份后,能大大提高陶瓷產(chǎn)品的耐熱性,其既可電熱使用,又可明火加熱,且干燒不裂,因而其既可作餐具,又可作飲具。
2008年4月30日醴陵市天鑫瓷業(yè)有限公司 林紀(jì)兵《一種薄胎透明的白玉陶瓷材料》提供一種薄胎透明的白玉陶瓷材料,以提高日用瓷和禮品出口瓷器產(chǎn)品的質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)能力。材料的組成物包括: 滑石、礦化劑、結(jié)合粘土、增塑添加劑及增韌劑,各組成物的重量配比為:滑石60%~75%;礦化劑由長(zhǎng)石、方解石和 鋰輝石組成,它們的配入量依次為5%~7%、0~11%、0~2%;結(jié)合粘土10%~16.8%;固體添加劑由氧化鋇、氧化鋅和氧化鎂組成,它們的配入量依次為0~2%、0~4%、0.2%~3.2%;增韌劑氧化鋯0~1.5%;增塑劑羧甲基纖維素鈉0~0.015%。
2009年7月10日林貴《一種耐熱陶瓷及其制備方法》專利提供了一種耐熱陶瓷及其制備方法。其原料組成中含有25%~40%的鋰輝石。通過(guò)在原料中加入合理配比的鋰輝石,同時(shí)采用合理的焙燒溫度和釉燒溫度,獲得的耐熱陶瓷具有優(yōu)秀的耐熱性,比普通瓷土高65%以上,可在高溫下直火上干燒,且使用時(shí)間長(zhǎng),無(wú)裂縫出現(xiàn)。
2009年9月4日浙江蘇泊爾家電制造有限公司的蔡才德和潘廣彬提交了《一種麥飯石陶瓷材料及其應(yīng)用》專利。專利提供的麥飯石陶瓷材料,主要由質(zhì)量含量如下的原料混合后燒結(jié)而成:麥飯石70%~90%,鋰輝石10%~30%。特點(diǎn)主要體現(xiàn)在:微量 元素的溶出具有緩釋性能,可在人體需要的范圍內(nèi)持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間,同時(shí)對(duì)麥飯 石中人體不需要的元素的溶出會(huì)減少;所得的陶瓷制品具有良好的耐冷熱的性能,減少了使用過(guò)程中出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。
2009年5月12日潮州市聯(lián)源陶瓷制作有限公司蔡銳坤的專利提供了《一種含骨質(zhì)日用強(qiáng)化瓷及其生產(chǎn)工藝》。所述強(qiáng)化瓷坯體包括透鋰長(zhǎng)石、氧化鋁粉、骨粉、石英、 龍巖洗泥、貴州土、紫墨節(jié)土和腐植酸鈉。其釉料包括透鋰輝石、熔塊釉 317、骨粉、高嶺土、氧化鋯、鉀長(zhǎng)石和硅灰石。所述強(qiáng)化瓷的生產(chǎn)工藝, 包括配料、加水球磨、過(guò)篩、除鐵、壓濾、粗練、陳腐、精煉、成形、干燥、上釉和窯爐燒成步驟。本發(fā)明產(chǎn)品具有機(jī)械強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性好、釉面細(xì)潤(rùn)、白度高、透光度好等優(yōu)點(diǎn)。其坯體按重量百分比包括以下組分:透鋰長(zhǎng)石20%~30%、氧化鋁粉20%~30%、骨粉10%~20%、石英4%~8%、龍巖洗泥15%~25%、貴州土4%~6%、紫墨節(jié)土2%~4%和腐植酸鈉0.8%~1.2%;其釉料按重量百分比包括以下組分:鋰輝石14%~20%、熔塊釉31720%~30%、骨粉4%~6%、高嶺土10%~16%、氧化鋯16%~10%、鉀長(zhǎng)石5%~9%和硅灰石20%~30%。
4 鋰輝石在日用陶瓷技術(shù)開(kāi)發(fā)中的要點(diǎn)
縱觀上述鋰輝石在日用陶瓷中的應(yīng)用技術(shù)特點(diǎn),我國(guó)的鋰輝石在日用陶瓷應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)可分三個(gè)階段:第一階段,1960~1980年,主要是低鐵鋰輝石加工方法的研究;第二階段,1980~2000年,主要是低鐵鋰輝石的基礎(chǔ)理論研究和一般應(yīng)用研究;第三階段,2000~2010年,低鐵鋰輝石的應(yīng)用研究開(kāi)始與高科技產(chǎn)品結(jié)合起來(lái),并出現(xiàn)了許多專利技術(shù)成果。
鋰輝石在日用陶瓷技術(shù)開(kāi)發(fā)的未來(lái)方向主要集中在以下幾點(diǎn):
(1) 應(yīng)用于具有中國(guó)特色的陶瓷開(kāi)發(fā)研究中,如福建德化的白玉瓷、山東無(wú)棣的珍貝瓷、山東淄博的滑石瓷、河北唐山的骨灰瓷、湖南醴陵的薄胎瓷、江西景德鎮(zhèn)的透光瓷、廣東潮州的強(qiáng)化瓷等傳統(tǒng)日用瓷的優(yōu)化方面;優(yōu)化點(diǎn)主要是圍繞強(qiáng)度、耐磨性、透光性、白度、抗急冷急熱和低溫快速燒成方面;
(2) 日用陶瓷的功能化研究,如抗菌陶瓷、防輻射陶瓷、負(fù)離子自潔陶瓷、感光陶瓷、發(fā)光陶瓷等方面;值得一提的是,我國(guó)鋰輝石副礦含電氣石較多,以前是低鐵鋰輝石生產(chǎn)的難題,如果應(yīng)用于負(fù)離子陶瓷的研究,可能會(huì)獲得意想不到的效果。