本发明涉及陶瓷加工技术领域，特别地，涉及一种瓷器的配方及其制作工艺。
背景技术：
瓷器是一种由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等组成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器的成型要通过在窑内经过高温烧制，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生化学变化。大部分瓷器的白度为65～75，光泽度小于80％，仅能满足普通日用要求，很难满足更高的美观性要求。
另外人们日常使用的普通瓷器表面经常沾污，且污物不易清洗，影响美观，且消耗大量洗涤剂和水资源，洗涤剂残留会对人体造成危害，残留污物也容易滋生细菌，洗涤剂的使用还会带来水污染问题。
目前很多产品通过在表面施加一层超平滑釉，或者在表面形成防污涂层，使得污物不易牢固粘附在瓷器表面，从而实现抗污性。但是，这些方法只能在一定程度上缓解瓷器表面的污染问题，随着使用时间的延长，容易出现开裂、脱落，随即失去相应的防污性能；随着表面磨损，表面粗糙度增加，瓷器的防污性能也逐渐下降。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种瓷器的配方及其制作工艺，以解决美观性不够和易沾污、滋生细菌或耐磨性差等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种瓷器的配方，包括胎料和釉料两部分，以重量份计，胎料是由以下原料制成的：软质高岭土100份，焦宝石20～25份，钾长石12～15份，大球泥2～3份；釉料是由以下原料制成的：二氧化硅100份，氟铝酸钾20～25份，二氧化铈5～8份，氧化钇4～7份，硼酸铝晶须5～7份，纳米氧化锌8～10份，铈-石墨烯纳米粒子3～4份，大球泥超微粉0.5～1份。
优选的，利用胎料烧制成素胎，在素胎两面分别采用釉料形成釉层，釉层的厚度为0.2～0.4mm。
优选的，所述铈-石墨烯纳米粒子是通过以下方法制备得到的：先将氯化铈和热处理的液态聚丙烯腈加入溶剂中，搅拌混匀，得到液态聚丙烯腈包覆铈粒子；然后在200～250℃干燥4～6小时，直至溶剂完全蒸发，得到低温碳化前驱体包覆铈粒子；最后在惰性气氛保护下，1500～1700℃条件下煅烧5～8小时，得到铈-石墨烯纳米粒子。
进一步优选的，所述液态聚丙烯腈为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，单体配比为1：1；所述液态聚丙烯腈的相对分子量为10000～15000。
进一步优选的，液态聚丙烯腈的热处理方法为：将液态聚丙烯腈在220～230℃条件下搅拌15～18小时，使之部分环化，然后加热至280～300℃，搅拌5～6小时，使之热氧化。
进一步优选的，溶剂的用量为液态聚丙烯腈体积的2～3倍；所述溶剂为正己醇与去离子水的混合物，两者体积比为0.3～0.4：1。
进一步优选的，惰性气氛为氦气或氩气，气体流量为300～320ml/分钟。
优选的，所述大球泥超微粉是通过以下方法制备得到的：先将大球泥通过机械粉碎制成粒径≤5mm的粗粉，然后将粗粉与聚合醇胺、异丙醇按照质量比20～30：0.6～0.8：100混合制成料浆，湿法研磨5～8分钟，离心，干燥，打散，即得所述大球泥超微粉。
进一步优选的，所述的机械粉碎选自鄂式粉碎、圆锥粉碎、辊式粉碎、锤式粉碎或反击式粉碎中的任一种或几种。
进一步优选的，所述湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5～1mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与粗粉的质量比为20～25：1，搅拌速度为2000～2200r/min，研磨线速度为9～11m/s。
进一步优选的，离心的工艺条件为：10000～12000r/min离心处理5～6分钟，弃上清液。
进一步优选的，干燥的工艺条件为90～100℃烘干5～8小时。
进一步优选的，利用气流对干燥后的物料进行打散。
基于上述配方的一种瓷器的制作工艺，具体步骤如下：
(1)将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，加水混匀制成泥料，密封放置30～40小时，练泥，制成坯泥，成型干燥，入窑烧制，得到素胎，备用；
(2)称取配方量的釉料各原料，混匀后熔炼、水淬，得到块状釉料；
(3)步骤(2)所得块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，然后将釉浆均匀施于步骤(1)所得素胎的内、外两个表面，干燥至釉浆中的水分小于1％，形成釉层；
(4)将步骤(3)施釉的素胎先在窑炉内于500～550℃初步烧成30～40分钟，然后在1000～1050℃和1100～1150℃下交替烧制2～3次，每次烧制时间为1～2小时，最后升温至1300～1350℃，保温30～50分钟；
(5)停止加热，自然冷却至1000～1100℃，打开窑炉门，迅速冷却至500～550℃，关闭窑炉门，继续自然冷却至室温(25℃)，即得瓷器。
优选的，步骤(1)的具体方法是：将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，球磨至800～1000目，加入胎料总重量0.5～0.6倍的水，混合制成泥料，将其裹覆于密封膜中密封放置30～40小时，机械真空练泥，制成坯泥，根据形状需求成型，在湿度20～30％rh的环境下自然干燥5～6小时，入窑加热至820～850℃，然后随炉冷却，得到素胎。
优选的，步骤(2)的具体方法是：称取配方量的釉料各原料，混匀，研磨，过100～120目筛，在1300～1350℃下熔炼1～2小时，然后水淬，得到块状釉料。
进一步优选的，熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行。
优选的，步骤(3)中，釉浆的浓度为1.8～2g/ml。
优选的，步骤(3)中，干燥条件为：60～80℃下干燥12～18小时。
本发明具有以下有益效果：
本发明以软质高岭土、焦宝石、钾长石和大球泥为原料制成胎料，以二氧化硅、氟铝酸钾、二氧化铈、氧化钇、硼酸铝晶须、纳米氧化锌、铈-石墨烯纳米粒子和大球泥超微粉为原料制成釉料，釉料的原料粗细度搭配恰当，提高釉层的致密性，显气孔率低，不易沾污，耐磨性佳，且有杀菌作用。胎料、釉料产生光的交互，使得瓷器具有较高的白度和光泽度，大大提高了美观性。
在胎料的各原料中，软质高岭土洁白细腻，具有极佳的可塑性；焦宝石是一种硬质粘土，质地均匀，结构致密，高温煅烧后强度大，提高瓷器强度；钾长石是钾、钠、钙等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，熔融粘度高；大球泥质地洁白，杂质极少，氧化铝含量在35％以上，二氧化硅含量在41％以上。本发明通过软质高岭土、焦宝石的软硬搭配，通过钾长石的粘性作用，有利于素胎成型，使得素胎表面紧致细腻，加入了少量珍贵的大球泥，使得素胎具有良好的光泽性，并与釉层产生光的交互，提高釉面光泽度。
釉料以二氧化硅为主，氟硅酸钾中的氟可在烧制过程中与胎料中的硅酸盐形成硅氟键，大大提高了胎料、釉料的复合强度，提高耐磨性；二氧化铈的加入，使得铈与硅之间成键，进一步改善耐磨性；氧化钇对光的特殊折射能力有助于进一步提高釉面光泽度；硼酸铝晶须为微观形貌为线状，可对相应尺寸孔隙形成良好填充；纳米氧化锌一方面容易形成空穴电子对，然后俘获表面的氧气、水等生成氧原子、羟基自由基等，进而与细菌内的有机物反应达到杀灭细菌的目的，另一方面是由极细晶粒组成，可对相应尺寸形成良好填充；铈-石墨烯纳米粒子中含有铈，可与二氧化铈之间良好相容，提高耐磨性，石墨烯的导电性能促进纳米氧化锌电子流转，有利于空穴-电子对的形成，增强杀菌作用；大球泥超微粉的加入一方面填充相应尺寸孔隙，另一方面与胎料中的大球泥良好相容，提高耐磨性。不同原料对相应尺寸孔隙的填充，使得釉层的致密性好，显气孔率低，不易沾污，白度和光泽度也较好。
本发明在生产瓷器时，有两个关键技术点，第一，泥料经密封放置和练泥制成坯泥，密封放置使得泥料在保持水分含量的基础上，可变得更加粘稠，有利于后续成型加工，使得制成的素胎更加细腻易上釉；第二，施釉的素胎经历了初步烧成、三段式高温烧制和三次降温三个步骤，初步烧制可促进釉层与素胎充分粘结的同时保证釉层不破裂，保证耐磨性，然后加热至较高温度下，采用三段式高温烧制，充分调动釉料中各组分有效结合，釉层均匀度好，进而提高釉面光泽度；自然降温+迅速降温+自然降温的三段式降温，进一步改善釉层均匀度，提高釉面光泽度和耐磨性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种瓷器的配方，包括胎料和釉料两部分，以重量份计，胎料是由以下原料制成的：软质高岭土100份，焦宝石20份，钾长石15份，大球泥2份；釉料是由以下原料制成的：二氧化硅100份，氟铝酸钾25份，二氧化铈5份，氧化钇7份，硼酸铝晶须5份，纳米氧化锌10份，铈-石墨烯纳米粒子3份，大球泥超微粉1份。
利用胎料烧制成素胎，在素胎两面分别采用釉料形成釉层，釉层的厚度为0.2mm。
所述铈-石墨烯纳米粒子是通过以下方法制备得到的：先将氯化铈和热处理的液态聚丙烯腈加入溶剂中，搅拌混匀，得到液态聚丙烯腈包覆铈粒子；然后在250℃干燥4小时，直至溶剂完全蒸发，得到低温碳化前驱体包覆铈粒子；最后在惰性气氛保护下，1700℃条件下煅烧5小时，得到铈-石墨烯纳米粒子。
所述液态聚丙烯腈为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，单体配比为1：1；所述液态聚丙烯腈的相对分子量为15000。
液态聚丙烯腈的热处理方法为：将液态聚丙烯腈在220℃条件下搅拌18小时，使之部分环化，然后加热至280℃，搅拌6小时，使之热氧化。
溶剂的用量为液态聚丙烯腈体积的2倍；所述溶剂为正己醇与去离子水的混合物，两者体积比为0.4：1。
惰性气氛为氦气，气体流量为300ml/分钟。
所述大球泥超微粉是通过以下方法制备得到的：先将大球泥通过机械粉碎制成粒径≤5mm的粗粉，然后将粗粉与聚合醇胺、异丙醇按照质量比30：0.6：100混合制成料浆，湿法研磨8分钟，离心，干燥，打散，即得所述大球泥超微粉。
所述的机械粉碎为鄂式粉碎。
所述湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与粗粉的质量比为25：1，搅拌速度为2000r/min，研磨线速度为11m/s。
离心的工艺条件为：10000r/min离心处理6分钟，弃上清液。
干燥的工艺条件为90℃烘干8小时。
利用气流对干燥后的物料进行打散。
基于上述配方的一种瓷器的制作工艺，具体步骤如下：
(1)将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，加水混匀制成泥料，密封放置30小时，练泥，制成坯泥，成型干燥，入窑烧制，得到素胎，备用；
(2)称取配方量的釉料各原料，混匀后熔炼、水淬，得到块状釉料；
(3)步骤(2)所得块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，然后将釉浆均匀施于步骤(1)所得素胎的内、外两个表面，干燥至釉浆中的水分小于1％，形成釉层；
(4)将步骤(3)施釉的素胎先在窑炉内于550℃初步烧成30分钟，然后在1050℃和1100℃下交替烧制3次，每次烧制时间为1小时，最后升温至1350℃，保温30分钟；
(5)停止加热，自然冷却至1100℃，打开窑炉门，迅速冷却至500℃，关闭窑炉门，继续自然冷却至室温(25℃)，即得瓷器。
步骤(1)的具体方法是：将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，球磨至1000目，加入胎料总重量0.5倍的水，混合制成泥料，将其裹覆于密封膜中密封放置40小时，机械真空练泥，制成坯泥，根据形状需求成型，在湿度20％rh的环境下自然干燥6小时，入窑加热至820℃，然后随炉冷却，得到素胎。
步骤(2)的具体方法是：称取配方量的釉料各原料，混匀，研磨，过120目筛，在1300℃下熔炼2小时，然后水淬，得到块状釉料。熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行。
步骤(3)中，釉浆的浓度为1.8g/ml。
步骤(3)中，干燥条件为：80℃下干燥12小时。
实施例2
一种瓷器的配方，包括胎料和釉料两部分，以重量份计，胎料是由以下原料制成的：软质高岭土100份，焦宝石25份，钾长石12份，大球泥3份；釉料是由以下原料制成的：二氧化硅100份，氟铝酸钾20份，二氧化铈8份，氧化钇4份，硼酸铝晶须7份，纳米氧化锌8份，铈-石墨烯纳米粒子4份，大球泥超微粉0.5份。
利用胎料烧制成素胎，在素胎两面分别采用釉料形成釉层，釉层的厚度为0.4mm。
所述铈-石墨烯纳米粒子是通过以下方法制备得到的：先将氯化铈和热处理的液态聚丙烯腈加入溶剂中，搅拌混匀，得到液态聚丙烯腈包覆铈粒子；然后在200℃干燥6小时，直至溶剂完全蒸发，得到低温碳化前驱体包覆铈粒子；最后在惰性气氛保护下，1500℃条件下煅烧8小时，得到铈-石墨烯纳米粒子。
所述液态聚丙烯腈为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，单体配比为1：1；所述液态聚丙烯腈的相对分子量为10000。
液态聚丙烯腈的热处理方法为：将液态聚丙烯腈在230℃条件下搅拌15小时，使之部分环化，然后加热至300℃，搅拌5小时，使之热氧化。
溶剂的用量为液态聚丙烯腈体积的3倍；所述溶剂为正己醇与去离子水的混合物，两者体积比为0.3：1。
惰性气氛为氩气，气体流量为320ml/分钟。
所述大球泥超微粉是通过以下方法制备得到的：先将大球泥通过机械粉碎制成粒径≤5mm的粗粉，然后将粗粉与聚合醇胺、异丙醇按照质量比20：0.8：100混合制成料浆，湿法研磨5分钟，离心，干燥，打散，即得所述大球泥超微粉。
所述的机械粉碎为辊式粉碎。
所述湿法研磨采用搅拌磨，以直径1mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与粗粉的质量比为20：1，搅拌速度为2200r/min，研磨线速度为9m/s。
离心的工艺条件为：12000r/min离心处理5分钟，弃上清液。
干燥的工艺条件为100℃烘干5小时。
利用气流对干燥后的物料进行打散。
基于上述配方的一种瓷器的制作工艺，具体步骤如下：
(1)将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，加水混匀制成泥料，密封放置40小时，练泥，制成坯泥，成型干燥，入窑烧制，得到素胎，备用；
(2)称取配方量的釉料各原料，混匀后熔炼、水淬，得到块状釉料；
(3)步骤(2)所得块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，然后将釉浆均匀施于步骤(1)所得素胎的内、外两个表面，干燥至釉浆中的水分小于1％，形成釉层；
(4)将步骤(3)施釉的素胎先在窑炉内于500℃初步烧成40分钟，然后在1000℃和1150℃下交替烧制2次，每次烧制时间为2小时，最后升温至1300℃，保温50分钟；
(5)停止加热，自然冷却至1000℃，打开窑炉门，迅速冷却至550℃，关闭窑炉门，继续自然冷却至室温(25℃)，即得瓷器。
步骤(1)的具体方法是：将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，球磨至800目，加入胎料总重量0.6倍的水，混合制成泥料，将其裹覆于密封膜中密封放置30小时，机械真空练泥，制成坯泥，根据形状需求成型，在湿度20％rh的环境下自然干燥5小时，入窑加热至850℃，然后随炉冷却，得到素胎。
步骤(2)的具体方法是：称取配方量的釉料各原料，混匀，研磨，过100目筛，在1350℃下熔炼1小时，然后水淬，得到块状釉料。熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行。
步骤(3)中，釉浆的浓度为2g/ml。
步骤(3)中，干燥条件为：60℃下干燥18小时。
实施例3
一种瓷器的配方，包括胎料和釉料两部分，以重量份计，胎料是由以下原料制成的：软质高岭土100份，焦宝石22份，钾长石13份，大球泥2.5份；釉料是由以下原料制成的：二氧化硅100份，氟铝酸钾23份，二氧化铈6份，氧化钇5份，硼酸铝晶须6份，纳米氧化锌9份，铈-石墨烯纳米粒子3.5份，大球泥超微粉0.8份。
利用胎料烧制成素胎，在素胎两面分别采用釉料形成釉层，釉层的厚度为0.3mm。
所述铈-石墨烯纳米粒子是通过以下方法制备得到的：先将氯化铈和热处理的液态聚丙烯腈加入溶剂中，搅拌混匀，得到液态聚丙烯腈包覆铈粒子；然后在230℃干燥5小时，直至溶剂完全蒸发，得到低温碳化前驱体包覆铈粒子；最后在惰性气氛保护下，1600℃条件下煅烧7小时，得到铈-石墨烯纳米粒子。
所述液态聚丙烯腈为丙烯腈与甲基丙烯酸甲酯的共聚物，单体配比为1：1；所述液态聚丙烯腈的相对分子量为13000。
液态聚丙烯腈的热处理方法为：将液态聚丙烯腈在225℃条件下搅拌16小时，使之部分环化，然后加热至290℃，搅拌5.5小时，使之热氧化。
溶剂的用量为液态聚丙烯腈体积的2.5倍；所述溶剂为正己醇与去离子水的混合物，两者体积比为0.35：1。
惰性气氛为氦气，气体流量为310ml/分钟。
所述大球泥超微粉是通过以下方法制备得到的：先将大球泥通过机械粉碎制成粒径≤5mm的粗粉，然后将粗粉与聚合醇胺、异丙醇按照质量比25：0.7：100混合制成料浆，湿法研磨7分钟，离心，干燥，打散，即得所述大球泥超微粉。
所述的机械粉碎为反击式粉碎。
所述湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.8mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与粗粉的质量比为23：1，搅拌速度为2100r/min，研磨线速度为9～11m/s。
离心的工艺条件为：11000r/min离心处理5分钟，弃上清液。
干燥的工艺条件为95℃烘干7小时。
利用气流对干燥后的物料进行打散。
基于上述配方的一种瓷器的制作工艺，具体步骤如下：
(1)将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，加水混匀制成泥料，密封放置30～40小时，练泥，制成坯泥，成型干燥，入窑烧制，得到素胎，备用；
(2)称取配方量的釉料各原料，混匀后熔炼、水淬，得到块状釉料；
(3)步骤(2)所得块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，然后将釉浆均匀施于步骤(1)所得素胎的内、外两个表面，干燥至釉浆中的水分小于1％，形成釉层；
(4)将步骤(3)施釉的素胎先在窑炉内于530℃初步烧成35分钟，然后在1030℃和1120℃下交替烧制3次，每次烧制时间为1.5小时，最后升温至1325℃，保温40分钟；
(5)停止加热，自然冷却至1030℃，打开窑炉门，迅速冷却至530℃，关闭窑炉门，继续自然冷却至室温(25℃)，即得瓷器。
步骤(1)的具体方法是：将胎料各原料各自粉碎，按照配方比混合并转移至球磨机中，球磨至900目，加入胎料总重量0.55倍的水，混合制成泥料，将其裹覆于密封膜中密封放置35小时，机械真空练泥，制成坯泥，根据形状需求成型，在湿度25％rh的环境下自然干燥5小时，入窑加热至830℃，然后随炉冷却，得到素胎。
步骤(2)的具体方法是：称取配方量的釉料各原料，混匀，研磨，过110目筛，在1335℃下熔炼1.5小时，然后水淬，得到块状釉料。熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行。
步骤(3)中，釉浆的浓度为1.9g/ml。
步骤(3)中，干燥条件为：70℃下干燥15小时。
对比例1
胎料原料中略去大球泥。
其余同实施例1。
对比例2
釉料原料中略去氟铝酸钾。
其余同实施例1。
对比例3
釉料原料中略去硼酸铝。
其余同实施例1。
对比例4
釉料原料中略去铈-石墨烯纳米粒子。
其余同实施例1。
对比例5
釉料原料中略去大球泥超微粉。
其余同实施例1。
对比例6
在制作工艺中用直接自然降温至室温替换三段式降温。
其余同实施例1。
试验例
对实施例1～3和对比例1～6所得瓷器进行性能检测，包括易洁性、抗菌性、百度、光泽度、耐磨性等，结果见表1。
参考gb/t31859-2015检测易洁性，参考jc/t897-2014检测抗菌性，参考gb/t3532-2009检测白度、光泽度。
耐磨性的检测方法如下：用磨损度r表示，测定方法是以水为介质，1cm×1cm×1cm的试样置于jz7502型砂轮湿法耐磨试验机上，釆用tl80号r2a·b250大气孔组织绿碳化硅砂轮，在荷重为40n下以98r/min的转速经300转的磨程磨削后，测定其单位面积上的磨损量，用下式计算：r＝(m1-m2)/s，其中m1为试样的磨前质量(g)；m2为试样的磨后质量(g)；s为试样的受磨面积(cm2)。试验值以测定几组试样的算术平均值和方差表示。
表1.性能检测结果
由表1可知，实施例1～3所得瓷器易洁性佳，具有优异的白度和釉面光泽度，大肠杆菌抑菌率高，显气孔率低，耐磨性好，满足瓷器的高标准要求。对比例1的胎料原料中略去大球泥，影响素胎的细腻程度，进而影响产品的白度和光泽度；对比例2的釉料原料中略去氟铝酸钾，没有氟硅成键，产品的耐磨性明显变差；对比例3的釉料原料中略去硼酸铝，相应尺寸填充不能实现，影响产品的白度、光泽度、抗污能力以及耐磨性；对比例4的釉料原料中略去铈-石墨烯纳米粒子，杀菌能力明显下降，耐磨性也明显变差；对比例5的釉料原料中略去大球泥超微粉，釉层与素胎相容性变差，产品的白度、光泽度、去污能力、耐磨性等指标均明显变差；对比例6在制作工艺中用直接自然降温至室温替换三段式降温，影响物料均匀混合，产品的白度、光泽度、去污能力、耐磨性等指标均明显变差。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。