本发明涉及日用陶瓷技术领域，具体涉及一种低温成型的日用陶瓷及其制备方法。
背景技术：
日用陶瓷的产生可以说是因为人们对日常生活的需求而产生的，日常生活中人们接触最多，也是最熟悉的瓷器，如餐具、茶具、咖啡具、酒具、饭具等。
随着全球性能源危机的出现和矿物燃料的日渐枯竭，我国经济的可持续发展将面临严竣挑战，因此低温技术的研究与使用日益受到人们的关注。由于日用陶瓷生产普遍采用高温作业（一般在1200℃以上），烧成燃料费占生产成本的30％以上，因此，陶瓷工业中的提质降耗和产品换代已经迫在眉睫，对低温成型的日用陶瓷的研究是实现这一目标的有效途径之一。
因此，本发明要解决以下问题：通过选用合理的坯体和釉面层组成原料，以及优化坯体和釉面层组成原料的配比，开发一种一次烧结成型的日用陶瓷，达到提升质量降低能耗的目的，产品性能如强度、光泽度等各项性能优良，减少釉面缺陷；同时，使本发明的低温成型的日用陶瓷具备负离子功能以及杀菌功能等。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种低温成型的日用陶瓷及制备方法。本发明通过选用合理的坯体和釉面层组成原料，以及优化坯体和釉面层组成原料的配比，开发了一种一次烧结成型的日用陶瓷，达到提升质量降低能耗的目的，而且产品性能如强度、光泽度等各项性能优良，釉面缺陷少；同时，使本发明的低温成型的日用陶瓷具备负离子功能以及杀菌功能等。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石25～35份、锂长石12～18份、高岭土25～35份、紫金土25～32份、硬脂酸锌3～6份、纳米硼纤维2～5份、微晶纤维素4～7份、稀土氧化物5～8份、纳米二氧化钛2～3.5份、贝壳粉8～12份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土35～45份、黏土25～35份、钠长石20～25份、氧化锌2.5～3.5份、蛋白石8～15份、微斜长石13～15份、纳米硼纤维4.5～6份、微晶纤维素5～8份、稀土氧化物7～10份、纳米二氧化钛2～4份、贝壳粉10～14份、硬脂酸锌4～8份。
优选的，所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石28～32份、锂长石14～16份、高岭土27～32份、紫金土26～30份、硬脂酸锌3.5～5份、纳米硼纤维3～4.5份、微晶纤维素5～6份、稀土氧化物5.5～7.5份、纳米二氧化钛2.2～3.2份、贝壳粉9～11份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土38～43份、黏土27～32份、钠长石21～24份、氧化锌2.8～3.4份、蛋白石9～13.5份、微斜长石13.5～14.5份、纳米硼纤维5～5.5份、微晶纤维素5.5～7份、稀土氧化物8～9.5份、纳米二氧化钛2.5～3.5份、贝壳粉10.5～13份、硬脂酸锌5～7份。
更优选的，所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石29份、锂长石15份、高岭土30份、紫金土28份、硬脂酸锌4.5份、纳米硼纤维3.8份、微晶纤维素5.5份、稀土氧化物6份、纳米二氧化钛2.8份、贝壳粉10份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土40份、黏土29份、钠长石22份、氧化锌3.2份、蛋白石12.5份、微斜长石14份、纳米硼纤维5.2份、微晶纤维素6.5份、稀土氧化物8.5份、纳米二氧化钛3份、贝壳粉11.5份、硬脂酸锌6.5份。
优选的，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铒、氧化钆、氧化钬和氧化钪中的任意一种或多种的混合物。
优选的，所述釉面层还包括颜料4～10份。
更优选的，所述颜料为红土、氧化铁红、锌钛黄和孔雀绿中的一种或多种的混合物。
本发明还提供一种低温成型的日用陶瓷的制备方法，包括下列步骤：
a、按照所述坯体和所述釉面层的原料组成，分别称取各原料；
b、将坯体的组成原料钠长石和锂长石混合后，球磨20～30min后，再加入坯体的剩余组成原料，继续球磨30～40min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2.5：（0.65～0.7）；
c、过200目筛，然后进行真空除泡、调节固含量，然后定型得到粗坯，自然阴干，利坯，得到粗坯体；
d、将釉面层的组成原料钠长石、氧化锌、蛋白石和微斜长石混合后，球磨20～30min，再加入釉面层的剩余组成原料，继续球磨40～60min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：（0.7～0.8）；
e、过250目筛，然后进行真空除泡，并调节固含量得到釉水，然后采用釉水对步骤c得到的粗坯体进行上釉，并在90～120℃条件下烘干，然后转入烧结窑炉中，1～2h内逐渐升温至800℃，最后在800～900℃的条件下进行烧结5～8小时，即得到低温成型的日用陶瓷。
本发明与现有技术相比，其详细说明如下：
1、本发明通过选用合理的坯体和釉面层组成原料，以及优化坯体和釉面层组成原料的配比，开发了一种一次烧结成型的日用陶瓷，达到提升质量降低能耗的目的，而且产品性能如强度、光泽度等各项性能优良，釉面缺陷少；同时，使本发明的低温成型的日用陶瓷具备负离子功能以及杀菌功能等。
2、日用陶瓷生产普遍采用高温作业（一般在1200℃以上），本发明的低温成型的日用陶瓷在800～900℃的条件下一次烧结成型得到成品，且合格率高。
3、本发明采用钠长石、锂长石、高岭土和紫金土作为坯体的主要原料，并添加纳米硼纤维、微晶纤维素和稀土氧化物等，配以适当比例的硬脂酸锌作为分散剂；采用高岭土、黏土和钠长石作为釉面层的主要原料，并添加纳米硼纤维、微晶纤维素和稀土氧化物等，配以适当比例的硬脂酸锌作为分散剂；提高本发明的低温成型的日用陶瓷的强度等力学性能。
4、本发明的低温成型的日用陶瓷的釉面层中引入了适当比例的蛋白石和微斜长石，使其具备负离子功能。
5、本发明的低温成型的日用陶瓷中引入了适当比例的纳米二氧化钛和贝壳粉，使其具备杀菌功能。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明所述的“日用陶瓷”可以是陶瓷碗、盘、碟等多种形式，其主要用作餐具或者饮具。
实施例1：一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石25～35份、锂长石12～18份、高岭土25～35份、紫金土25～32份、硬脂酸锌3～6份、纳米硼纤维2～5份、微晶纤维素4～7份、稀土氧化物5～8份、纳米二氧化钛2～3.5份、贝壳粉8～12份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土35～45份、黏土25～35份、钠长石20～25份、氧化锌2.5～3.5份、蛋白石8～15份、微斜长石13～15份、纳米硼纤维4.5～6份、微晶纤维素5～8份、稀土氧化物7～10份、纳米二氧化钛2～4份、贝壳粉10～14份、硬脂酸锌4～8份。
实施例2：一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石28～32份、锂长石14～16份、高岭土27～32份、紫金土26～30份、硬脂酸锌3.5～5份、纳米硼纤维3～4.5份、微晶纤维素5～6份、稀土氧化物5.5～7.5份、纳米二氧化钛2.2～3.2份、贝壳粉9～11份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土38～43份、黏土27～32份、钠长石21～24份、氧化锌2.8～3.4份、蛋白石9～13.5份、微斜长石13.5～14.5份、纳米硼纤维5～5.5份、微晶纤维素5.5～7份、稀土氧化物8～9.5份、纳米二氧化钛2.5～3.5份、贝壳粉10.5～13份、硬脂酸锌5～7份。
实施例3：一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石25份、锂长石18份、高岭土25份、紫金土32份、硬脂酸锌3份、纳米硼纤维2份、微晶纤维素4份、稀土氧化物5份、纳米二氧化钛2份、贝壳粉8份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土35份、黏土25份、钠长石20份、氧化锌2.5份、蛋白石8份、微斜长石13份、纳米硼纤维4.5份、微晶纤维素5份、稀土氧化物7份、纳米二氧化钛2份、贝壳粉10份、硬脂酸锌4份、颜料4份。
在本实施例3中，所述稀土氧化物为氧化镧。在本实施例3中，所述颜料为红土。
在本实施例3中，该低温成型的日用陶瓷的制备方法，包括下列步骤：
a、按照所述坯体和所述釉面层的原料组成，分别称取各原料；
b、将坯体的组成原料钠长石和锂长石混合后，球磨20～30min后，再加入坯体的剩余组成原料，继续球磨30～40min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2.5：0.65；
c、过200目筛，然后进行真空除泡、调节固含量，然后定型得到粗坯，自然阴干，利坯，得到粗坯体；
d、将釉面层的组成原料钠长石、氧化锌、蛋白石和微斜长石混合后，球磨20～30min，再加入釉面层的剩余组成原料，继续球磨40～60min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：0.7；
e、过250目筛，然后进行真空除泡，并调节固含量得到釉水，然后采用釉水对步骤c得到的粗坯体进行上釉，并在90～120℃条件下烘干，然后转入烧结窑炉中，1～2h内逐渐升温至800℃，最后在800℃的条件下进行烧结8小时，即得到低温成型的日用陶瓷。
实施例4：一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石32份、锂长石14份、高岭土32份、紫金土26份、硬脂酸锌5份、纳米硼纤维4.5份、微晶纤维素6份、稀土氧化物7.5份、纳米二氧化钛3.2份、贝壳粉11份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土43份、黏土32份、钠长石24份、氧化锌3.4份、蛋白石13.5份、微斜长石4.5份、纳米硼纤维5.5份、微晶纤维素7份、稀土氧化物9.5份、纳米二氧化钛3.5份、贝壳粉13份、硬脂酸锌7份、颜料10份。
在本实施例4中，所述稀土氧化物为氧化钬和氧化钪的混合物。
在本实施例4中，所述颜料为红土和氧化铁红的混合物。
在本实施例4中，该低温成型的日用陶瓷的制备方法，包括下列步骤：
a、按照所述坯体和所述釉面层的原料组成，分别称取各原料；
b、将坯体的组成原料钠长石和锂长石混合后，球磨20～30min后，再加入坯体的剩余组成原料，继续球磨30～40min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2.5：0.7；
c、过200目筛，然后进行真空除泡、调节固含量，然后定型得到粗坯，自然阴干，利坯，得到粗坯体；
d、将釉面层的组成原料钠长石、氧化锌、蛋白石和微斜长石混合后，球磨20～30min，再加入釉面层的剩余组成原料，继续球磨40～60min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：0.8；
e、过250目筛，然后进行真空除泡，并调节固含量得到釉水，然后采用釉水对步骤c得到的粗坯体进行上釉，并在90～120℃条件下烘干，然后转入烧结窑炉中，1～2h内逐渐升温至800℃，最后在900℃的条件下进行烧结5小时，即得到低温成型的日用陶瓷。
实施例5：一种低温成型的日用陶瓷，包括坯体和釉面层；所述坯体包括以下重量份的原料：钠长石29份、锂长石15份、高岭土30份、紫金土28份、硬脂酸锌4.5份、纳米硼纤维3.8份、微晶纤维素5.5份、稀土氧化物6份、纳米二氧化钛2.8份、贝壳粉10份；所述釉面层包括以下重量份的原料：高岭土40份、黏土29份、钠长石22份、氧化锌3.2份、蛋白石12.5份、微斜长石14份、纳米硼纤维5.2份、微晶纤维素6.5份、稀土氧化物8.5份、纳米二氧化钛3份、贝壳粉11.5份、硬脂酸锌6.5份、颜料7份。
在本实施例5中，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化钬和氧化钪中的任意一种或多种的混合物。
在本实施例5中，所述颜料为锌钛黄。
在本实施例5中，该低温成型的日用陶瓷的制备方法，包括下列步骤：
a、按照所述坯体和所述釉面层的原料组成，分别称取各原料；
b、将坯体的组成原料钠长石和锂长石混合后，球磨20～30min后，再加入坯体的剩余组成原料，继续球磨30～40min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2.5：0.68；
c、过200目筛，然后进行真空除泡、调节固含量，然后定型得到粗坯，自然阴干，利坯，得到粗坯体；
d、将釉面层的组成原料钠长石、氧化锌、蛋白石和微斜长石混合后，球磨20～30min，再加入釉面层的剩余组成原料，继续球磨40～60min，其中球磨时，混合料、球和水的重量比为：1：2：0.75；
e、过250目筛，然后进行真空除泡，并调节固含量得到釉水，然后采用釉水对步骤c得到的粗坯体进行上釉，并在90～120℃条件下烘干，然后转入烧结窑炉中，1～2h内逐渐升温至800℃，最后在850℃的条件下进行烧结6小时，即得到低温成型的日用陶瓷。
对实施例3-5所得低温成型的日用陶瓷进行测试，结果如表1所示。
从上表可以看出，本发明的低温成型的日用陶瓷具有以下优点：低温一次烧结成型合格率高；抗弯强度高，力学性能优良；具有杀菌功能，而且抑菌效果好；具有负离子功能，而且负离子释放浓度较高；吸水率低，符合陶瓷产品的质量标准。
本发明的低温成型的日用陶瓷具有如下优点：
1、本发明通过选用合理的坯体和釉面层组成原料，以及优化坯体和釉面层组成原料的配比，开发了一种一次烧结成型的日用陶瓷，达到提升质量降低能耗的目的，而且产品性能如强度、光泽度等各项性能优良，釉面缺陷少；同时，使本发明的低温成型的日用陶瓷具备负离子功能以及杀菌功能等。
2、日用陶瓷生产普遍采用高温作业（一般在1200℃以上），本发明的低温成型的日用陶瓷在800～900℃的条件下一次烧结成型得到成品，且合格率高。
3、本发明采用钠长石、锂长石、高岭土和紫金土作为坯体的主要原料，并添加纳米硼纤维、微晶纤维素和稀土氧化物等，配以适当比例的硬脂酸锌作为分散剂；采用高岭土、黏土和钠长石作为釉面层的主要原料，并添加纳米硼纤维、微晶纤维素和稀土氧化物等，配以适当比例的硬脂酸锌作为分散剂；提高本发明的低温成型的日用陶瓷的强度等力学性能。
4、本发明的低温成型的日用陶瓷的釉面层中引入了适当比例的蛋白石和微斜长石，使其具备负离子功能。
5、本发明的低温成型的日用陶瓷中引入了适当比例的纳米二氧化钛和贝壳粉，使其具备杀菌功能。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。