一种高热稳定性电瓷用釉料及其施釉方法与流程

本发明涉及陶瓷釉料，特别涉及一种高热稳定性电瓷用釉料及其施釉方法。

背景技术：

1、近年来随着人民的生活水平越来越高，对健康环保的锅具材料要求越来越高，对金属材料锅具生锈及中毒等问题日益担心，由于陶瓷材料的优越性能，健康环保，应用到锅具领域越来越受到重视。优质的釉料设计可促使釉料与坯体充分结合，进而显著提升陶瓷整体的化学稳定性、热稳定性、机械性能以及电学性能，并促使产品整体的质量得到显著提升。从实际上来看，虽然当前我国陶瓷种类繁多，且技术较为成熟，但其中仍然存在诸多缺陷，在一定程度上限制了我国陶瓷产业的发展，同时也不利于我国陶瓷产业在国内外市场中的竞争，例如陶瓷釉料的脆性、耐热冲击性能不佳，使得陶瓷锅具在使用过程中表面容易受冷热冲击而破裂，因此，有必要针对釉料技术工艺进行不断探究，不断创新，以促使陶瓷制品的质量不断提升，同时对各方面有利资源进行充分收集和利用，从而实现陶瓷产品应用范围的持续拓展。

技术实现思路

1、为此，本发明提供了一种高热稳定性电瓷用釉料，所述釉料包括第一层釉料和第二层釉料，所述第一层釉料的原料组成包括：钾长石、高岭土、氧化锌粉、氧化铝粉、方解石、硅酸锆、五氧化二磷、改性二氧化硅和碳酸钡，所述第二层釉料的原料组成包括：钾长石、铱-铈复合氧化物、三氧化二锑、滑石粉、二氧化钛粉和硼酸。

2、进一步地，所述改性二氧化硅的制备方法为：

3、(1)配置鞣酸、十六烷基三甲基溴化铵的复合水溶液，配置正硅酸乙酯的乙醇溶液，配置氨水、乙醇和去离子水的混合溶液，将所述氨水、乙醇和去离子水的混合溶液加入所述鞣酸、十六烷基三甲基溴化铵的复合水溶液中形成混合物，搅拌所述混合物，搅拌过程中向混合物中加入所述正硅酸乙酯的乙醇溶液，加料完成后混合物置于反应釜内，密封所述反应釜，加热至140±5℃保温2～3h，然后空冷至常温，静置20h以上，打开反应釜，固液分离，固相用乙醇洗涤，烘干，烘干物在550～560℃煅烧3～4h，空冷，获得二氧化硅粉末；

4、(2)将所述二氧化硅粉末分散在甲苯中形成悬浊液，所述悬浊液水浴恒温至70±5℃，恒温后搅拌悬浊液，搅拌过程中向所述悬浊液中加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，加料完成后继续70±5℃恒温条件下搅拌悬浊液15～16h，然后空冷至常温，固液分离，固相用乙醇洗涤去除甲苯，烘干，烘干后的固相与三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺混合形成混合剂，所述混合剂置于反应釜内，密封所述反应釜，向反应釜中充入氮气将釜内的空气排出，然后冰浴至0℃，磁力搅拌所述混合剂，搅拌过程中向混合剂中加入2-溴异丁酰溴的n,n-二甲基甲酰胺溶液，加料完成后0℃保温搅拌2～3h，然后在室温下静置20～24h，打开反应釜，固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，获得初改性粉末；

5、(3)在反应釜中配置n,n-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合液，将所述初改性粉末加入所述n,n-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合液中，密封所述反应釜，然后向反应釜中充入氮气将空气排出，向反应釜中加入五甲基二乙烯三胺和溴化铜，加料完成后在氮气氛围下水浴恒温至35±3℃保温搅拌10～12h，然后空冷至常温，打开反应釜，固液分离，固相用无水乙醇洗涤，烘干，获得所述改性二氧化硅。

6、进一步地，所述铱-铈复合氧化物的制备方法为：配置硝酸铈的水溶液，配置氯铱酸的水溶液；向所述硝酸铈的水溶液中加入所述氯铱酸的水溶液，然后搅拌混合液，搅拌过程中向混合液中加入氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液，加料完成后混合液水浴恒温至50±5℃保温20h以上，然后固液分离，固相用去离子水洗涤，烘干，烘干后在450～500℃马弗炉中煅烧2～3h，获得所述铱-铈复合氧化物。

7、进一步地，所述第一层釉料和第二层釉料各原料组分按重量份数计分别为：第一层釉料：钾长石16～18份，高岭土30～35份，氧化锌粉3～6份，氧化铝粉10～14份，方解石6～9份，硅酸锆1～3份，五氧化二磷6～12份，改性二氧化硅16～20份，碳酸钡2～4份；第二层釉料：钾长石16～20份，铱-铈复合氧化物10～14份，三氧化二锑2～6份，滑石粉5～8份，二氧化钛粉1～2份，硼酸10～13份。

8、进一步地，所述步骤(1)中，鞣酸、十六烷基三甲基溴化铵的复合水溶液中，鞣酸的浓度为4～6g/100ml，十六烷基三甲基溴化铵的浓度为0.7～0.9g/100ml，溶剂为水；所述正硅酸乙酯的乙醇溶液中，正硅酸乙酯的体积百分含量为10％～15％；所述氨水、乙醇和去离子水的混合溶液由氨水、乙醇、去离子水按体积比氨水：乙醇：去离子水＝6～8:30～40:100的比例混合而成，其中氨水中溶质的质量百分数为25wt％。

9、进一步地，所述氨水、乙醇和去离子水的混合溶液加入体积、正硅酸乙酯的乙醇溶液加入体积与所述鞣酸、十六烷基三甲基溴化铵的复合水溶液体积比为氨水、乙醇和去离子水的混合溶液：正硅酸乙酯的乙醇溶液：鞣酸、十六烷基三甲基溴化铵的复合水溶液＝5～8:4～6:10。

10、进一步地，所述步骤(2)中，所述二氧化硅粉末分散在甲苯中形成悬浊液的固液比为固/液＝4～5g/100ml，所述3-氨丙基三乙氧基硅烷加入质量与所述悬浊液中二氧化硅粉末质量比为3-氨丙基三乙氧基硅烷：二氧化硅粉末＝3～4g:4～5g；所述烘干后的固相与三乙胺、n,n-二甲基甲酰胺混合形成混合剂的质量比为烘干后的固相：三乙胺：n,n-二甲基甲酰胺＝10g：0.8～1.2g：200g；所述2-溴异丁酰溴的n,n-二甲基甲酰胺溶液中2-溴异丁酰溴的浓度为2～4g/100ml，所述2-溴异丁酰溴的n,n-二甲基甲酰胺溶液加入混合剂中的体积比为2-溴异丁酰溴的n,n-二甲基甲酰胺溶液：混合剂＝1～2:10。

11、进一步地，所述步骤(3)中，所述n,n-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合液中n,n-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯混合质量比为n,n-二甲基甲酰胺：甲基丙烯酸缩水甘油酯＝3～5:1；所述初改性粉末加入所述n,n-二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯的混合液中的固液质量比为固/液＝2～3：100；所述五甲基二乙烯三胺和溴化铜加入量与所述混合液中初改性粉末质量比为五甲基二乙烯三胺：溴化铜：初改性粉末＝0.6～0.9ml：0.2～0.3g：2～3g。

12、进一步地，所述硝酸铈的水溶液中，硝酸铈的浓度为10～15g/200ml，溶剂为水；所述氯铱酸的水溶液中，氯铱酸的浓度为1～2g/200ml；向所述硝酸铈的水溶液中加入所述氯铱酸的水溶液的体积比为1:1；所述氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液中，氢氧化钠的浓度为0.1mol/l，碳酸钠的浓度为0.03mol/l，溶剂为水；向混合液中加入氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液的体积比为混合液：氢氧化钠、碳酸钠的混合溶液＝10:2～3。

13、本发明还公开了上述釉料的施釉方法，包括：

14、步骤一、按所述重量份数称取所述第一层釉料和第二层釉料各原料组分，将所述第一层釉料的各原料组分混合均匀，加入其重量5倍的去离子水进行湿法球磨，球磨7h后过250目筛网，调节成60波美度的一层釉料浆料；将所述第二层釉料的各原料组分混合均匀，加入其重量5倍的去离子水进行湿法球磨，球磨7h后过250目筛网，调节成60波美度的二层釉料浆料；

15、步骤二、将陶瓷坯料表面擦拭干净，喷涂所述一层釉料浆料，一层釉料厚度为0.5～0.6mm，喷釉完成后置于120℃干燥1h，然后喷涂所述二层釉料浆料，二层釉料厚度为0.3～0.4mm，喷釉完成后置于120℃干燥1h；

16、步骤三、对干燥后的陶瓷进行烧制，先以10℃/min的速度升温至900℃保温30～40min，然后以2℃/min的速度升温至1260℃保温50～60min，然后以2℃/min的速度冷却至1180℃，保温3～4h，再以2℃/min的速度冷却至600℃，然后调整冷却速度为10℃/min冷却至常温，获得施釉后陶瓷成品。

17、本发明的有益效果在于：本发明所述方法制备的釉料施釉后所获得的釉层具有良好的抗热震性，且陶瓷表面硬度也相对较高，可达到莫氏硬度6级；冷热环境下使用时不容易发生开裂损坏。这可能是由于通过添加改性二氧化硅使得二氧化硅在釉料中分布更加均匀，粉体表面的改性枝接物提高了粉体与其他组分的结合，一方面也能起到阻碍其他组分团聚的目的；添加铱-铈复合氧化物一方面能够利用稀土氧化物进一步降低釉面整体的热膨胀系数，冷热冲击时减少龟裂风险，同时利用铱氧化物良好导热性的特性，防止釉面局部过热而造成的热应力开裂，进而提高釉面的抗热震性。