本发明属于陶瓷技术领域，具体涉及一种玛瑙釉及其加工方法和应用。
背景技术
玛瑙釉是由玛瑙石和化工原料按一定比例配合经过研磨制成的釉，玛瑙釉属于高温釉，其以五彩缤纷受到人们的欢迎。然而现有的玛瑙釉在烧制后易产生裂穿、渗漏等缺陷，附着性一般，且光泽度和机械强度有待提高。因此有必要提出一种附着性好、光滑度更好、机械强度更高的玛瑙釉，以减少玛瑙釉的使用缺陷。
技术实现要素：
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种玛瑙釉及其加工方法和应用，以使玛瑙釉的附着性和光滑度更好、机械强度更高，应用更为广泛。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种玛瑙釉，其原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石15~25份、长石45~60份、方解石10~15份、硅灰石粉25~35份、坡缕石粉15~20份、玻璃粉5~10份、微硅粉1~3份、纳米碳化硅2~5份、纳米氧化锌1~2份、纳米二氧化钛2~3份、栗木灰2~5份、碳纤维粉3~5份、光亮剂1~2份。
进一步地，所述玛瑙釉的原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石20份、长石50份、方解石12份、硅灰石粉30份、坡缕石粉18份、石英砂16份、玻璃粉8份、微硅粉2份、纳米碳化硅3份、纳米氧化锌1.5份、纳米二氧化钛2.5份、栗木灰3份、碳纤维粉4份、光亮剂1.5份。
进一步地，所述长石为钾长石或钠长石中的至少一种。
进一步地，所述玛瑙釉的原料组分中还包括3~5重量份的黑青石。
本发明还提供了所述的玛瑙釉的加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙石进行煅烧预处理，煅烧温度为1000~1200℃，粉碎至粉状，得到玛瑙石粉；
步骤2）：将长石和方解石粉碎至粉状，得到长石粉和方解石粉；
步骤3）：按照质量份数配比将步骤1）和步骤2）得到的玛瑙石粉、长石粉、方解石粉和硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰混合，再加入碳纤维粉和光亮剂混合均匀；
步骤4）：向步骤3）混合后的混合料中加入乙醇并研磨，研磨后烘制直至乙醇完全挥发，得到粉料；
步骤5）：向粉料中加入去离子水并进行球磨，得到釉浆；
步骤6）：调节釉浆浓度到52～56波美度，然后除铁，陈腐，得到玛瑙釉。
进一步地，所述步骤4）具体为：向步骤3）混合后的混合料中加入占其重量8~12倍的乙醇，以100~200r/min的速度研磨1~2小时，之后在50~65℃的温度下烘制4~12小时至其中乙醇完全挥发，得到粉料。
进一步地，所述步骤5）具体为：向粉料中加入占其重量2~3倍的去离子水，以100~200r/min的速率球磨5~10小时，接着在真空度为0.1~0.5mpa的条件下进行真空除泡10~20分钟，之后调节其含水率为40~60%，得到釉浆。
本发明还提供了一种权利要求1至7任一项所述的玛瑙釉在制作陶瓷制品中的应用。
进一步地，所述的玛瑙釉在制作陶瓷制品中的应用，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙釉均匀地施在坯体上，得釉坯；
步骤2）：将步骤1）所得釉坯进行烧制，烧制过程中先用氧化火焰烧制，将温度升至950～1050℃，再用还原火焰烧制，将温度继续升至1230～1260℃，保温15～20min，停烧，自然降温至室温，得到陶瓷制品。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明的玛瑙釉以玛瑙石、长石、方解石、硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰、碳纤维粉和光亮剂为主要原料。其中，玛瑙石和长石是主要熔剂；硅灰石粉、坡缕石粉和玻璃粉结合后具有高效的助熔效果；而坡缕石粉具有很好的流变性，能够增强玛瑙釉的流动性；并且坡缕石粉为纤维状，坡缕石粉之间相互作用能够显著提高玛瑙釉的防裂穿性，使烧成后的陶瓷不易开裂；微硅粉和纳米碳化硅结合后能显著增加釉料的高温抗氧化性；硅灰石粉、玻璃粉、微硅粉和纳米碳化硅结合后，增加了釉料强度、韧性、耐磨性、热稳定性和高温抗氧化性，进一步防止陶瓷开裂；此外，本发明的玛瑙釉的原料中还掺加有碳纤维，碳纤维具有耐高温耐腐蚀性，且具有各向异性，因此碳纤维相互交织更进一步地提高了釉料的防裂穿性及耐磨性；采用以上釉料做成的釉层，具有很强的附着性、流动性与弹性，从而使得烧成陶瓷后不易开裂，机械性能优异；并使烧成的陶瓷釉面平整、质地细腻，釉色莹润，且具备较强的强度、耐磨性、热稳定性和耐高温性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
所述玛瑙釉的原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石20份、钾长石50份、方解石12份、硅灰石粉30份、坡缕石粉18份、石英砂16份、玻璃粉8份、微硅粉2份、纳米碳化硅3份、纳米氧化锌1.5份、纳米二氧化钛2.5份、栗木灰3份、碳纤维粉4份、光亮剂1.5份。
上述的玛瑙釉的加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙石进行煅烧预处理，煅烧温度为1100℃，粉碎至粉状，得到玛瑙石粉；
步骤2）：将钾长石和方解石粉碎至粉状，得到钾长石粉和方解石粉；
步骤3）：按照质量份数配比将步骤1）和步骤2）得到的玛瑙石粉、钾长石粉、方解石粉和硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰混合，再加入碳纤维粉和光亮剂混合均匀；
步骤4）：向步骤3）混合后的混合料中加入占其重量10倍的乙醇，以150r/min的速度研磨1.5小时，之后在60℃的温度下烘制8小时至其中乙醇完全挥发，得到粉料；
步骤5）：向粉料中加入占其重量2.5倍的去离子水，以150r/min的速率球磨8小时，接着在真空度为0.2mpa的条件下进行真空除泡15分钟，之后调节其含水率为50%，得到釉浆；
步骤6）：调节釉浆浓度到53波美度，然后除铁，陈腐，得到玛瑙釉。
将上述过程制得的所述玛瑙釉应用在制作陶瓷制品中，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙釉均匀地施在坯体上，得釉坯；
步骤2）：将步骤1）所得釉坯进行烧制，烧制过程中先用氧化火焰烧制，将温度升至1000℃，再用还原火焰烧制，将温度继续升至1250℃，保温18min，停烧，自然降温至室温，得到汝陶瓷制品。
实施例2
一种玛瑙釉，其原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石15份、钠长石60份、方解石10份、硅灰石粉35份、坡缕石粉15份、玻璃粉10份、微硅粉1份、纳米碳化硅5份、纳米氧化锌1份、纳米二氧化钛3份、栗木灰2份、碳纤维粉5份、光亮剂1份。
上述的玛瑙釉的加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙石进行煅烧预处理，煅烧温度为1000℃，粉碎至粉状，得到玛瑙石粉；
步骤2）：将钠长石和方解石粉碎至粉状，得到钠长石粉和方解石粉；
步骤3）：按照质量份数配比将步骤1）和步骤2）得到的玛瑙石粉、钠长石粉、方解石粉和硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰混合，再加入碳纤维粉和光亮剂混合均匀；
步骤4）：向步骤3）混合后的混合料中加入占其重量8倍的乙醇，以200r/min的速度研磨1小时，之后在65℃的温度下烘制4小时至其中乙醇完全挥发，得到粉料；
步骤5）：向粉料中加入占其重量2倍的去离子水，以200r/min的速率球磨5小时，接着在真空度为0.5mpa的条件下进行真空除泡10分钟，之后调节其含水率为60%，得到釉浆；
步骤6）：调节釉浆浓度到52波美度，然后除铁，陈腐，得到玛瑙釉。
将上述过程制得的所述玛瑙釉应用在制作陶瓷制品中，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙釉均匀地施在坯体上，得釉坯；
步骤2）：将步骤1）所得釉坯进行烧制，烧制过程中先用氧化火焰烧制，将温度升至950℃，再用还原火焰烧制，将温度继续升至1260℃，保温15min，停烧，自然降温至室温，得到陶瓷制品。
实施例3
一种玛瑙釉，其原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石25份、钾长石45份、方解石15份、硅灰石粉25份、坡缕石粉20份、玻璃粉5份、微硅粉3份、纳米碳化硅2份、纳米氧化锌2份、纳米二氧化钛2份、栗木灰5份、碳纤维粉3份、光亮剂2份。
本发明还提供了所述的玛瑙釉的加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙石进行煅烧预处理，煅烧温度为1200℃，粉碎至粉状，得到玛瑙石粉；
步骤2）：将钾长石和方解石粉碎至粉状，得到钾长石粉和方解石粉；
步骤3）：按照质量份数配比将步骤1）和步骤2）得到的玛瑙石粉、钾长石粉、方解石粉和硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰混合，再加入碳纤维粉和光亮剂混合均匀；
步骤4）：向步骤3）混合后的混合料中加入占其重量12倍的乙醇，以100r/min的速度研磨2小时，之后在50℃的温度下烘制12小时至其中乙醇完全挥发，得到粉料；
步骤5）：向粉料中加入占其重量3倍的去离子水，以100r/min的速率球磨10小时，接着在真空度为0.1mpa的条件下进行真空除泡20分钟，之后调节其含水率为40%，得到釉浆；
步骤6）：调节釉浆浓度到56波美度，然后除铁，陈腐，得到玛瑙釉。
将上述过程制得的所述玛瑙釉应用在制作陶瓷制品中，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙釉均匀地施在坯体上，得釉坯；
步骤2）：将步骤1）所得釉坯进行烧制，烧制过程中先用氧化火焰烧制，将温度升至1050℃，再用还原火焰烧制，将温度继续升至1230℃，保温20min，停烧，自然降温至室温，得到陶瓷制品。
实施例4
所述玛瑙釉的原料组成包括以下重量份的组分：玛瑙石20份、钾长石50份、方解石12份、硅灰石粉30份、坡缕石粉18份、石英砂16份、玻璃粉8份、黑青石4份、微硅粉2份、纳米碳化硅3份、纳米氧化锌1.5份、纳米二氧化钛2.5份、栗木灰3份、碳纤维粉4份、光亮剂1.5份。
上述的玛瑙釉的加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙石进行煅烧预处理，煅烧温度为1100℃，粉碎至粉状，得到玛瑙石粉；
步骤2）：将钾长石、方解石和黑青石粉碎至粉状，得到钾长石粉、方解石粉和黑青石粉；
步骤3）：按照质量份数配比将步骤1）和步骤2）得到的玛瑙石粉、钾长石粉、方解石粉和黑青石粉、硅灰石粉、坡缕石粉、玻璃粉、微硅粉、纳米碳化硅、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、栗木灰混合，再加入碳纤维粉和光亮剂混合均匀；
步骤4）：向步骤3）混合后的混合料中加入占其重量10倍的乙醇，以150r/min的速度研磨1.5小时，之后在60℃的温度下烘制8小时至其中乙醇完全挥发，得到粉料；
步骤5）：向粉料中加入占其重量2.5倍的去离子水，以150r/min的速率球磨8小时，接着在真空度为0.2mpa的条件下进行真空除泡15分钟，之后调节其含水率为50%，得到釉浆；
步骤6）：调节釉浆浓度到53波美度，然后除铁，陈腐，得到玛瑙釉。
将上述过程制得的所述玛瑙釉应用在制作陶瓷制品中，包括以下步骤：
步骤1）：将玛瑙釉均匀地施在坯体上，得釉坯；
步骤2）：将步骤1）所得釉坯进行烧制，烧制过程中先用氧化火焰烧制，将温度升至1000℃，再用还原火焰烧制，将温度继续升至1250℃，保温18min，停烧，自然降温至室温，得到陶瓷制品。
将实施例1至4中的耐高温的玛瑙釉陶瓷制品与作为对照例的市场得到的玛瑙釉陶瓷制品进行破坏强度、断裂模数和热稳定性测试比较，具体测试方法如下：
破坏强度测试、断裂模数测试：取5片玛瑙釉陶瓷制品碎片作为试样，将试样放入110℃士5℃的干燥箱中干燥至恒重，即间隔24h的连续两次称量的差值不大于0.1%。然后将试样放在密闭的干燥箱或干燥器中冷却至室温，3h后按照国家标准gb/t3810.4-2006/iso中的规定对试样进行破坏强度与断裂模数测试。
热稳定性测试：取5片玛瑙釉陶瓷制品碎片作为试样，置于280℃条件下保温300分钟，保温结束后取出试样并进行核算，在15s内急速投入温度为20℃的水中，浸泡10分钟，其中，水的重量与试样重量之比为8：1，水面高出试样25mm，取出试样用布揩干，涂上红色墨水，检查有无裂纹，24h后再复查一次，产生裂纹越少，试样的热稳定性越好，其耐高温性就越好。
致密度测试：采用阿基米德法对玛瑙釉陶瓷制品碎片进行致密度测试，取5片玛瑙釉陶瓷制品碎片作为试样，置于70℃烘箱中干燥24h后，于分析天平上称量试件室温下的干重（w1），精确到0.001g。然后将试件放入沸水中煮沸2h，当冷却到室温后，称量饱和试件在水中的浮重（w2）。然后将其从水中取出，用饱含水的多层纱布将试件表面多余的水分轻轻擦掉后，迅速称量饱和试件在空气中的湿重（w3），实验重复3次取均值。计算试样的实际密度（d）和相对密度（d），d=w1/（w3-w2），d=d/d0×100%；d0为陶瓷制品试样的理论密度，具体为2.65g/cm3；将5片试样的致密性测试结果求平均值即得陶瓷制品的致密性测试结果，其数值越大，试样的致密度越高。
耐磨性测试：采用耐磨性测试机对玛瑙釉陶瓷制品碎片进行耐磨性测试，取5片玛瑙釉陶瓷制品碎片作为试样，在试样上放置一定颗粒级配的研磨钢球、80号白刚玉和定量的去离子水或蒸馏水，按照规定的旋转速率进行旋转研磨，对已磨损的试样与未磨损的试样进行观察对比，通过试样上开始出现磨损的研磨转数来评价其耐磨性，将5片试样的耐磨性测试结果求平均值即得陶瓷制品的耐磨性测试结果，其试样上开始出现磨损的研磨转数越高，试样的耐磨性越好。
其测试结果如下表1所示：
上述实施例1至4中制得的玛瑙釉陶瓷制品的釉面平整光滑，质地细腻，釉色莹润，其破坏强度、断裂模数、致密度和耐磨性均远高于作为对照例的市场上得到的玛瑙釉陶瓷制品，其热稳定性也明显优于作为对照例的市场上得到的玛瑙釉陶瓷制品，其中，以实施例1中得到的玛瑙釉玛瑙釉陶瓷制品的各项性能最好，为最佳实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。