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        一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

        2016-07-21 02:31:28董志軍董子紅
        陶瓷 2016年6期
        關(guān)鍵詞:釉層衛(wèi)生陶瓷釉面

        董志軍 董子紅

        (唐山惠達(dá)衛(wèi)浴股份有限公司 河北 唐山 063307)

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        一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

        董志軍董子紅

        (唐山惠達(dá)衛(wèi)浴股份有限公司河北 唐山063307)

        摘要通過(guò)合理調(diào)整配方的化學(xué)組成,引入新型無(wú)鉛的析晶劑及其催化劑,利用釉料再結(jié)晶出比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu),使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面,使釉面呈現(xiàn)出金屬光澤。

        關(guān)鍵詞析晶劑催化劑尖晶石晶體結(jié)構(gòu)金屬光澤

        前言

        隨著生活水平和對(duì)居住環(huán)境要求的提高,人們對(duì)衛(wèi)生陶瓷釉面裝飾有了更高的要求。由于金屬裝飾材料具有高雅、豪華的藝術(shù)效果,因此具有金屬光澤的釉面越來(lái)越受消費(fèi)者的歡迎。目前,金屬光澤釉的制作方法有3種:在陶瓷坯體上直接濺射熔融金屬涂層;在陶瓷制品釉面上噴涂含有金屬或金屬化合物粉末的涂層,經(jīng)過(guò)還原熱處理,形成金屬化裝飾層;配制特定組成的釉,經(jīng)過(guò)燒制產(chǎn)生色調(diào)和光澤等外觀類(lèi)似金屬光澤的仿金屬光澤釉。前兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求較高,其裝飾成本也較高,第三種方法通過(guò)配制釉料組分,在不改變現(xiàn)有衛(wèi)生陶瓷隧道窯爐的燒成制度下,直接形成金屬光澤效果的釉面。目前這種釉面只在墻地磚中有所應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。以前我們也做過(guò)類(lèi)似的研究,但效果都不是很理想,存在的主要問(wèn)題有:釉面的金屬效果不是特別滿意;金屬光澤釉面的耐磨性和耐腐蝕性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求;一般制作這種釉都要用到鉛,導(dǎo)致釉面的鉛含量超標(biāo),生活中使用時(shí)會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生影響;釉面的針孔、棕眼缺陷較多。

        1試驗(yàn)內(nèi)容

        1.1技術(shù)方案

        通過(guò)合理調(diào)整配方的化學(xué)組成,引入新型無(wú)鉛的析晶劑及其催化劑,利用釉料再結(jié)晶出比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)。使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面。通過(guò)XRD對(duì)釉面進(jìn)行了物相分析,主要物相為α-Fe2O3,其使整個(gè)釉面呈現(xiàn)類(lèi)似金屬的光澤效果。

        1.2所用原料

        所用原料主要有:鈉長(zhǎng)石、煅燒高嶺土、氧化鋁、燒滑石、氧化鋅、硼熔塊、方石英、析晶劑、催化劑等。所用原料的化學(xué)組成見(jiàn)表1。

        表1 原料的化學(xué)組成(質(zhì)量%)

        1)所用析晶劑是以P-Fe系組成,不含鉛、鉻等有毒物質(zhì),其化學(xué)組成(質(zhì)量%)為:燒失量:20~25,F(xiàn)e2O3:35~45,P2O5:35~40。

        2)所用催化劑可使釉層生成比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu),以P-Al系組成,不含鉛鉻等有毒物質(zhì);其化學(xué)組成(質(zhì)量%)為:燒失量:16~20,SiO2:4~6,Al2O3:16~20,P2O5:45~55,Na2O:0.5~3, ZnO:4~6。

        3)所用石英原料是一種方石英,其粒度組成≤ 10 μm的為25%~30%,≤ 5 μm的為15%~20%,≤ 2 μm的為3%~6%。

        1.3釉料配方

        表2采用正交試驗(yàn)法,對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配。 其中1#~9#為銅紅色金屬光澤釉配方組成實(shí)例。

        表2 銅紅色金屬光澤釉的配比(質(zhì)量%)

        1.4綜合指標(biāo)

        對(duì)表2的所列配方進(jìn)行全面分析總結(jié),得到表3各項(xiàng)綜合指標(biāo)。采用日本島津公司HMV-2T E維氏硬度儀,對(duì)上述釉面進(jìn)行了硬度測(cè)試。

        表3 綜合指標(biāo)

        續(xù)表3

        在表3所列配方中可見(jiàn),8#配方的硬度較高,釉面金屬效果較好,且釉面沒(méi)有針孔和氧化缺陷,且與強(qiáng)酸不發(fā)生反應(yīng),即確定為所研制的銅紅色金屬光澤釉配方(見(jiàn)圖1)。

        1.5銅紅色金屬光澤釉配方的化學(xué)組成(見(jiàn)表4)

        表4 銅紅色金屬光澤釉配方的化學(xué)組成(質(zhì)量%)

        圖1 銅紅釉的產(chǎn)品圖

        2生產(chǎn)工藝條件

        2.1金屬光澤釉適宜的工藝參數(shù)

        釉漿的粒度(≤10 μm)控制在55%~60%,濃度控制在(320~330)g/200 ml為宜,其它工藝參數(shù)與生產(chǎn)釉保持一致,金屬光澤釉適宜的工藝參數(shù)見(jiàn)表5。

        表5 金屬光澤釉適宜物理性能的工藝參數(shù)

        2.2金屬光澤釉的施釉工藝

        在坯體上通過(guò)一次施釉,將所研制的金屬光澤釉(采用手工)噴涂在半成品坯體上,所施釉層總厚度為0.4~0.7 mm。

        2.3燒成制度

        在正常的大生產(chǎn)燒成制度條件不變的情況下,燒成周期為16~21 h,最高燒成溫度為1 180~1 210 ℃,保溫時(shí)間為30~45 min,在隧道窯中氧化氣氛下一次燒成。

        3結(jié)語(yǔ)

        采用金屬光澤釉配方生產(chǎn)的衛(wèi)生陶瓷制品,具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):

        1)金屬光澤釉面本身產(chǎn)生紅銅色的金屬光澤效果,使釉面的裝飾具有高雅、豪華、莊重的藝術(shù)效果,極大的提高了產(chǎn)品本身的內(nèi)在價(jià)值。

        2)金屬光澤釉硬度有了顯著提高,釉面磨損程度明顯降低,釉面劃傷缺陷明顯減少,提高了制品合格率;由于釉中不含有鉛元素,不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng),釉面的耐酸堿腐蝕性達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),化學(xué)穩(wěn)定性好。

        3)金屬光澤釉始熔點(diǎn)顯著提高,擴(kuò)大了燒成范圍,釉面針孔缺陷明顯減少。

        參考文獻(xiàn)

        1馮飛,萬(wàn)紫,王雪強(qiáng),等.無(wú)鉛無(wú)硼金屬光澤釉的研制及其生產(chǎn).全國(guó)性科技核心期刊——陶瓷,2008(3):37~39

        2戴武斌,曾令可,劉艷春,等.金屬光澤釉的應(yīng)用現(xiàn)狀和工藝特點(diǎn).全國(guó)性科技核心期刊——陶瓷,2007(5):28~31

        The Development of A Copper Red Metallic Luster Glaze

        Dong Zhijun,Dong Zihong

        (Tangshan Huida Sanitary Ware Co., Ltd.,Hebei,Tangshan,063307)

        Abstract:By adjusting the formula of chemical composition, the introduction of new lead-free crystallization agent and catalyst, using glaze recrystallization spinel crystal structure is stable. Make metal coloring ions (Fe2+, Zn2+) concentration in the glaze layer surface, the metallic luster glaze.

        Key words:Crystallization agent; Catalyst; Spinel crystal structure; Metallic luster

        * 作者簡(jiǎn)介:董志軍(1976-),大專(zhuān),工程師;主要從事衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域泥釉漿新產(chǎn)品研發(fā)工作。

        中圖分類(lèi)號(hào):TQ173.6

        文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        文章編號(hào):1002-2872(2016)06-0038-03

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