一种耐高温抗氧化陶瓷釉料及其制备方法与流程

本发明涉及陶瓷釉料，特别涉及一种耐高温抗氧化陶瓷釉料及其制备方法。

背景技术：

1、陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的制品。为了提升陶瓷产品的表面性能，需要在其表面涂覆一层釉料。陶瓷器上所施的釉一般以石英、长石、粘土为原料，经研磨、加水调制后，涂敷于坯体表面，经一定温度的焙烧而熔融，温度下降时，形成在陶瓷表面的玻璃质薄层。釉能够增加陶瓷的机械强度、热稳定性、介电强度，以及防止陶瓷受到液体、气体等介质的侵蚀。此外，釉还有增加瓷器美观和便于洗拭、不被尘土粘染等作用。

2、在釉料的成分中加入耐磨、抗菌、耐氧化的成分可以提升陶瓷的性能。例如，cn115991574a公开了一种耐磨耐蚀陶瓷釉料及其制备方法和应用，其制备方法包括将铝矾土、石英砂、磷酸二氢铝高温熔融得到第一熔体，淬冷后烘干粉碎得到第一熔块粉，将高岭土和碳酸钙高温熔融得到第二熔体，淬冷后烘干粉碎得到第二熔块粉，然后将第一熔块粉、第二熔块粉、粘土、二氧化钛粉末、二氧化锆粉末和水球磨得到耐磨耐蚀陶瓷釉料。此方法第一熔块为包含al2o3-sio2二元体系和al2o3-p2o5二元体系的玻璃态，且al2o3-sio2二元体系位于莫来石的析晶区域；第二熔块为cao-al2o3-al2o3三元体系的玻璃态，通过原位析出莫来石晶体、钙长石晶体和磷酸铝薄膜形成耐磨耐蚀釉面。然而此方法的熔块煅烧温度超过1600℃，对设备要求较高。cn116217081a公开了一种抗菌陶瓷釉料及其制备方法与应用，所述陶瓷釉料包括釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液，其中釉料基料、石墨烯协调剂、纳米银抗菌剂、协配改性液的物质质量比为(10-15)：(2-3):4：(12-14)。此陶瓷釉料中片状石墨烯负载针状硅灰石，起到增强抗菌、耐磨稳定性。然而基于此釉料的成分，只能涂覆而非烧结在陶瓷表面，釉料稳定性不强。cn114804635a公开了一种耐高温抗氧化陶瓷釉料及其制备方法，釉料包括以下重量份的组分：斜锆石40～50份；钙长石4～8份；透辉石4～8份，碳化硼晶须3～6份，碳化硅晶须3～6份，纳米氧化镧1～3份；纳米氧化镨1～3份；聚丙烯酸乙酯3～6份；二甲基二烯丙基氯化铵4～8份；水25～35份。此釉料具有优异的强度和耐高温抗氧化性能，但用到了稀土镧和镨。

3、现有的陶瓷釉料的制备条件较为苛刻，耐磨性、稳定性有待提升，材料限制较大，需要进一步改进处理。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，以质量份计包括石英砂20～30份、斜锆石20～30份、莫来石20～30份、方解石5～10份、钙长石3～6份、碳化硼3～6份、硼砂1～3份、氧化锌2～5份、二氧化钛2～5份、水30～40份、悬浮剂0.1～0.5份；

2、其中，氧化锌为平均粒径200～300nm的多孔球状，二氧化钛为平均粒径50～100nm的球状。

3、本发明的陶瓷釉料的基础成分包括石英砂、斜锆石、莫来石、方解石和钙长石，通过优化它们的比例形成耐磨耐蚀釉面。氧化锌和二氧化钛为常用的陶瓷釉料的抗菌成分，但是基于用陶瓷的烧制所需的温度高、持续时间长，使得抗菌成分易分散于高温烧成时形成的玻璃相中导致抗菌性能下降。为了解决这个问题，现有技术往往通过添加稀土元素实现。纳米材料的形貌结构对其性能有较大影响。二氧化钛的制备所用的前驱体限制使得它在形貌调控的难易程度上不如氧化锌。因此本发明主要对氧化锌的形貌进行调控，通过在氧化锌表面引入多孔的结构，能够抑制其在高温烧成时形成的玻璃相中的锚固，使得釉料在烧制以后形成的釉面仍然能够保持良好的抗菌性能，同时还能提升陶瓷的硬度以及抗弯强度。

4、进一步地，所述氧化锌的制备方法包括，

5、将可溶性锌盐、孔径调控剂、水混合后调节ph，随后进行水热反应，结束后收集不溶物；

6、将所述不溶物煅烧得到氧化锌。

7、进一步地，所述可溶性锌盐、孔径调控剂、水的质量比为2～5：0.5～1：30～50；

8、所述调节ph将ph调节至12～13。

9、在本发明中可溶性锌盐无需严格限定，示例性地，可以为六水合硝酸锌、二水合乙酸锌、氯化锌等中的至少一种。

10、进一步地，所述孔径调控剂为乙酰半胱氨酸钠和聚乙烯亚胺中的至少一种。

11、进一步地，所述乙酰半胱氨酸钠和聚乙烯亚胺的质量比为2～5：1。

12、进一步地，所述石英砂、斜锆石、方解石、钙长石、碳化硼的平均粒径为100～300目。

13、进一步地，所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠中的至少一种。

14、本发明也提供了上述的耐高温抗氧化陶瓷釉料的制备方法，包括，

15、将石英砂、斜锆石、莫来石、方解石、钙长石、碳化硼、硼砂、水和悬浮剂进行球磨，得到混合料；

16、将氧化锌、二氧化钛添加至混合料中继续球磨得到耐高温抗氧化陶瓷釉料。

17、进一步地，所述球磨的转速为200～500rpm。

18、本发明还提供了一种陶瓷，包括坯体和釉层，所述釉层由上述的耐高温抗氧化陶瓷釉料涂覆于所述坯体表面后烧制而成。

19、相对于现有技术，本发明具有以下的有益效果：

20、本发明对氧化锌的形貌进行调控，通过在氧化锌表面引入多孔的结构，能够抑制其在高温烧成时形成的玻璃相中的锚固，使得釉料在烧制以后形成的釉面仍然能够保持良好的抗菌性能，同时还能提升陶瓷的硬度以及抗弯强度。

技术特征：

1.一种耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，以质量份计包括石英砂20～30份、斜锆石20～30份、莫来石20～30份、方解石5～10份、钙长石3～6份、碳化硼3～6份、硼砂1～3份、氧化锌2～5份、二氧化钛2～5份、水30～40份、悬浮剂0.1～0.5份；

2.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述氧化锌的制备方法包括，

3.根据权利要求2所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述可溶性锌盐、孔径调控剂、水的质量比为2～5：0.5～1：30～50；

4.根据权利要求2所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述孔径调控剂为乙酰半胱氨酸钠和聚乙烯亚胺中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述乙酰半胱氨酸钠和聚乙烯亚胺的质量比为2～5：1。

6.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述石英砂、斜锆石、方解石、钙长石、碳化硼的平均粒径为100～300目。

7.根据权利要求1所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料，其特征在于，所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钠中的至少一种。

8.一种如权利要求1～7任一项所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料的制备方法，其特征在于，包括，

9.根据权利要求8所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料的制备方法，其特征在于，所述球磨的转速为200～500rpm。

10.一种陶瓷，其特征在于，包括坯体和釉层，所述釉层由权利要求1～7任一项所述的耐高温抗氧化陶瓷釉料涂覆于所述坯体表面后烧制而成。

技术总结
本发明公开了一种耐高温抗氧化陶瓷釉料及其制备方法，所述陶瓷釉料包括石英砂20～30份、斜锆石20～30份、莫来石20～30份、方解石5～10份、钙长石3～6份、碳化硼3～6份、硼砂1～3份、氧化锌2～5份、二氧化钛2～5份、水30～40份、悬浮剂0.1～0.5份；其中，氧化锌为平均粒径200～300nm的多孔球状，二氧化钛为平均粒径50～100nm的球状。本发明对氧化锌的形貌进行调控，通过在氧化锌表面引入多孔的结构，能够抑制其在高温烧成时形成的玻璃相中的锚固，使得釉料在烧制以后仍然能够保持良好的抗菌性能，同时还能提升硬度以及抗弯强度。

技术研发人员：蔡烁芬
受保护的技术使用者：潮州市欧博瓷业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/18