羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺的制作方法与工艺

文档序号:13012041阅读:4915来源:国知局
技术领域
本发明涉及陶瓷技术,特别是一种羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺。所
述羊脂玉是指自生釉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性;所述自生釉是指瓷体表面的釉层
是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形成的,也就是说,
完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤;所述泥料一般是指将多种矿物原料等加工
混合后能够直接成型为陶瓷泥胎的材料;所述一次烧成是指泥胎一直在窑内连续烧成为陶
瓷,不再区分素烧阶段和釉烧阶段。实施本发明,既能保证陶瓷质量,又能有利于提高生
产效率和节能环保,特别是减少碳排放量,是陶瓷生产的跨越式进步。


背景技术:

传统的陶瓷生产通常采用包括素烧和釉烧的二次烧成方式,即泥胎入窑经过素烧后再
出窑,将这次出窑的瓷胎进行表面上釉(即将预先制备的釉料覆盖在瓷胎表面),然后再次
入窑进行釉烧。陶瓷生产工艺一般包括原料选定,配料,粉碎,过筛,除铁,压滤,练泥
形成泥料,成型,干燥,素烧,上釉,釉烧即烧成为陶瓷成品,其中原料选定主要指矿物
选择,练泥有的分为一次练泥和二次练泥,在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序,粉
碎采用加水球磨。陶瓷生产涉及的设备一般包括搅拌机,球磨机,振动过筛机,磁除铁机,
泥浆柱塞泵和压滤机,练泥机,成型设备,陶瓷窑等。自上世纪八、九十年代开始,在陶
瓷生产和科研实践中,泥胎在烧成过程中出现的自上釉或自释釉或自析釉或自生釉现象就
得到重视,从配方、机理、添加活化剂到固相结构中的液相析出毛细力等进行了多方面的
探讨,但是,至今自生釉陶瓷一次烧成技术仍在实用化进程中。本发明人多年来一直致力
于自生釉陶瓷产品的生产性研发,直接从泥料和制作陶瓷泥胎的原料配方入手,完成了本
发明成果,实现了自生釉陶瓷生产技术的实用化。


技术实现要素:

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足,提供一种羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次
烧成生产工艺。所述羊脂玉是指自生釉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性;所述自生釉是
指瓷体表面的釉层是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形

成的,也就是说,完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤;所述泥料是指制作陶瓷
泥胎的原料配方,一般是包括多种矿物的混合物;所述一次烧成是指泥胎一直在窑内连续
烧成为陶瓷,不再区分素烧阶段和釉烧阶段。实施本发明,既能保证陶瓷质量,又能有利
于提高生产效率和节能环保,特别是减少碳排放量,是陶瓷生产的跨越式进步。
本发明的技术方案如下:
羊脂玉自生釉陶瓷,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述瓷体和自生釉釉层结
合形成的整体产生羊脂玉色泽,具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重
量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~
2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为0.05~0.25%;制成所述自生
釉陶瓷的泥料包括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为18~36%,方解石为10~
21%,膨润土为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%。
一种自生釉陶瓷,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述自生釉陶瓷包括如下化
学成分及重量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,MgO为1.3~3.8%,
K2O为1.1~2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为0.05~0.25%;所
述自生釉陶瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量:SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,
CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~
0.3%,灼烧失重物为5~10%。
一种自生釉陶瓷泥料,其特征在于,所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量:
SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,
Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%;制成所述泥料的原料包
括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为18~36%,方解石为10~21%,膨润土
为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量:TiO2为0.0~0.6%;制成所述泥料
的原料包括如下组分及重量含量:钛白粉为0.1~2%。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量:ZrO2为0.0~1.2%;制成所述泥料
的原料包括如下组分及重量含量:硅酸锆为0.1~6%。
一种五元体系自生釉陶瓷,所述五元体系是指自生釉陶瓷的化学成分属于
“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述自
生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,
MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物

为0.05~0.25%。
所述五元体系自生釉陶瓷还包括如下化学成分及重量含量:TiO2为0.0~0.6%,和/或
ZrO2为0.0~1.2%。
一种自生釉陶瓷泥料,其特征在于,所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量:
SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,
Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%。
所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量:TiO2为0.0~0.6%,和/或ZrO2为
0.0~1.2%。
羊脂玉自生釉陶瓷一次烧成生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,制作泥
料,所述泥料包括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为18~36%,方解石为10~
21%,膨润土为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%;步骤二,制作所述泥料的成
型干坯,所述泥料的成型干坯包括如下化学成分及重量含量:SiO2为66~76%,Al2O3为7~
16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3
为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%;步骤三,装窑烧制,将所述成型干坯装入陶瓷窑内
一次烧成为羊脂玉自生釉陶瓷,烧成周期为8~14小时,烧成气氛为氧化气氛,烧成温度
为1200℃-1270℃,保温40分钟-80分钟;步骤四,成品出窑并检验,烧成后的羊脂玉自
生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,
MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物
为0.05~0.25%。
本发明的技术效果如下:本发明羊脂玉自生釉陶瓷和泥料及一次烧成生产工艺,是自
生釉陶瓷技术领域在实用化方面的跨越式进步。本发明创新性地定义了羊脂玉陶瓷,该羊
脂玉陶瓷具有羊脂玉般的色泽和通透性以及突出的热稳定性,特别是其热稳定性远远高于
骨质瓷(又名骨灰瓷或骨瓷,利用了粘土和骨骼具有的磷酸三钙,磷酸三钙占20%以上甚
至30%以上,是一种二次烧成的瓷质细腻通透的高档瓷器)。骨质瓷一般要求具有较高的热
稳定性,但是往往难以满足180℃/20℃的热稳定性要求,事实上远低于该要求。在本发明
的泥料原料中不需要配制活化剂成分。本发明泥料在窑内烧成过程中自发形成瓷体表面的
釉层,减少了若干工序,避免了预制釉料可能带来的铅镉污染,同时提高了釉层与瓷体之
间的结合力,能够通过180℃/20℃的热稳定性检测(5个一次不裂),甚至在190℃/20℃,
200℃/20℃都能做到不炸,即陶瓷不开裂。
本发明的自生釉陶瓷采用五元体系,包括氧化二钾,氧化镁,氧化钙,三氧化二铝,

二氧化硅,即“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系。陶瓷窑内即炉膛中的温度即烧成
温度测量采用测温环,又称陶瓷测温环,陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器,
它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。本发明中的陶瓷窑内升温速度一般是由快
到慢。成型干坯采用自然干燥的方式,节省能源,减少碳排放量。本发明中的制作泥料包
括原料选定,配料,粉碎,过筛,混合,去杂,除铁,压滤,练泥。除铁采用磁除铁机,
磁场强度为1.5万~3万高斯。除铁采用多级除铁,例如三级即依次通过三台除铁机,也叫
三次除铁。其中练泥分为一次练泥和二次练泥,在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序。
其中粉碎采用球磨机,过筛采用振动过筛机,混合采用搅拌机,压滤采用压滤机,练泥采
用练泥机。装窑一次烧成中可以使用煤气或天然气为燃料或者用电。在装窑一次烧成中采
用氧化气氛烧成,氧化气氛通过调节燃烧时的燃料与空气比实现。本发明的烧成温度可以
为1200℃-1270℃,保温40分钟-80分钟,例如,1230℃保温50分钟。烧成周期可以为9~
11小时或10小时左右。烧成温度测量采用测温环,又称陶瓷测温环,陶瓷测温环是一种高
精密度的陶瓷温度指示器,它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。烧成温度测量
也可以采用热电偶,还可采用测温锥。测温锥(测温三角锥)是一种高精度陶瓷烧成温度指
示器。测温锥(测温三角锥)可以确定什么时候烧制已经完全、或者窑炉是否提供了足够的
热量保证陶瓷的熟化、或者窑炉中是否存在温度的差异、或者在烧制过程中是否有问题。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行说明。
羊脂玉自生釉陶瓷,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述瓷体和自生釉釉层结
合形成的整体产生羊脂玉色泽,具有羊脂玉色泽的所述自生釉陶瓷包括如下化学成分及重
量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~
2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为0.05~0.25%;制成所述自生
釉陶瓷的泥料包括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为18~36%,方解石为10~
21%,膨润土为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%。
一种自生釉陶瓷,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述自生釉陶瓷包括如下化
学成分及重量含量:SiO2(二氧化硅)为68~78%,Al2O3(氧化铝)为8~18%,CaO(氧
化钙)为6~14%,MgO(氧化镁)为1.3~3.8%,K2O(氧化钾)为1.1~2.6%,Na2O(氧化
钠)为0.2~1%,Fe2O3(三氧化二铁)为0.1~0.3%,灼烧失重物为0.05~0.25%,一般来
说,还有少许或微量不明物;所述自生釉陶瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量:

SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,
Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%,一般来说,还有少许或
微量不明物。
一种自生釉陶瓷泥料,其特征在于,所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量:
SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,
Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%,一般来说,还有少许或
微量不明物;制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为
18~36%,方解石为10~21%,膨润土为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%。所
述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量:TiO2(二氧化钛)为0.0~0.6%;制成所述
泥料的原料包括如下组分及重量含量:钛白粉为0.1~2%。所述泥料的干坯还包括如下化学
成分及重量含量:ZrO2(二氧化锆)为0.0~1.2%;制成所述泥料的原料包括如下组分及重
量含量:硅酸锆为0.1~6%。
一种五元体系自生釉陶瓷,所述五元体系是指自生釉陶瓷的化学成分属于
“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系,其特征在于,包括瓷体和自生釉釉层,所述五
元体系自生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO
为6~14%,MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,
灼烧失重物为0.05~0.25%。所述自生釉陶瓷还包括如下化学成分及重量含量:TiO2为0.0~
0.6%,和/或ZrO2为0.0~1.2%,一般来说,还有少许或微量不明物。其中TiO2,ZrO2等,
虽然原料中有添加或某些矿物原料中本身含有,但是在对泥料或陶瓷成品的试样检测中,
可能检测不到百分含量
一种自生釉陶瓷泥料,其特征在于,所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量:
SiO2为66~76%,Al2O3为7~16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,
Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%。所述泥料的干坯还包括
如下化学成分及重量含量:TiO2为0.0~0.6%,和/或ZrO2为0.0~1.2%。
羊脂玉自生釉陶瓷一次烧成生产工艺,其特征在于,包括如下步骤:步骤一,制作泥
料,所述泥料包括如下组分及重量含量:石英为38~50%,高岭土为18~36%,方解石为10~
21%,膨润土为8~12%,滑石为6~12%,三氧化二铝为2~8%;步骤二,制作所述泥料的成
型干坯,所述泥料的成型干坯包括如下化学成分及重量含量:SiO2为66~76%,Al2O3为7~
16%,CaO为5.5~12%,MgO为1.29~3.7%,K2O为1~2.5%,Na2O为0.25~0.95%,Fe2O3
为0.1~0.3%,灼烧失重物为5~10%;步骤三,装窑烧制,将所述成型干坯装入陶瓷窑内

一次烧成为羊脂玉自生釉陶瓷,烧成周期为8~14小时,烧成气氛为氧化气氛,烧成温度
为1200℃~1270℃,保温40分钟-80分钟;步骤四,成品出窑并检验,烧成后的羊脂玉自
生釉陶瓷包括如下化学成分及重量含量:SiO2为68~78%,Al2O3为8~18%,CaO为6~14%,
MgO为1.3~3.8%,K2O为1.1~2.6%,Na2O为0.2~1%,Fe2O3为0.1~0.3%,灼烧失重物
为0.05~0.25%。羊脂玉自生釉陶瓷瓷质细腻,白度柔和,透光性强,具有骨质瓷的通透,
呈现出典雅的质感和亮度,散发着贵族的高贵气质。更为重要的是本发明的羊脂玉自生釉
陶瓷具有突出的热稳定性这一特点,其热稳定性远高于一般骨质瓷。本发明中的烧成温度
进一步控制在1200℃~1245℃。最高温度不超过1245℃,在保证陶瓷产品质量的前提下,
有效降低了能源消耗。相对于烧成温度设置在1250℃-1430℃范围或1270℃-1310℃范围或
1260℃-1310℃范围,本发明能够节省10%以上的能源,这对于高耗能的陶瓷生产工业而言,
是节能增效,特别是减少碳排放量的显著进步。
在此指明,以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造,但并非限制本发明创造
的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或
删繁从简而进行的实施,均落入本发明创造的保护范围。
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