一种紫砂防裂器皿的组配方法与流程

本发明涉及生活用陶瓷领域，尤其是一种紫砂防裂器皿的组配方法。

背景技术：

现实生活及现在市场上所用的砂锅及药锅等陶瓷制品，都存在用久以后出现开裂的现象，其根本原因是所用材料在抗冷热急变方面的缺陷。怎样克服抗冷热急变的缺陷，避免砂锅及药锅开裂，成为长期以来难以解决的技术难题。

鉴于上述原因，现发明出一种紫砂防裂器皿的组配方法。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种紫砂防裂器皿的组配方法，堇青石的合成，烧成温度需达到1350℃～1400℃，而本发明烧制紫砂器的温度在1300℃以下，降低了烧成温度，使堇青石的合成在较低而且温度可控的情况下大量生成，而且能够保证堇青石合成比率的同时又不损坏窑炉。使用符合本发明原料要求的紫砂、滑石粉和工业氧化铝粉可以使合成温度降低100℃以上；理想的堇青石合成中k2o、na2o含量一般要求不超过0.2％，在本发明中所用原料k2ona2o含量在0.4％左右，k2ona2o是非常好的助熔剂，cao也是助熔剂；目前类高岭土的紫砂中fe2o3含量明显偏高，在8％左右，在实践中，fe2o3每升高1％可使烧成温度降低10度，而本发明中的混合原料中fe2o3的含量在5％左右。与现有的烧成温度1400℃相比，本发明在1250℃时坯料中合成的堇青石就占到了60％，在陶瓷制品中堇青石的含量只要超过30％，所制陶瓷制品就能达到0～600℃冷热急变不开裂的效果，使堇青石的合成温度降低了近200℃。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：一种紫砂防裂器皿的组配方法，紫砂的化学成份为：sio2：42.10、al2o3：34.13、fe2o3：8.06、cao：0.57、mgo：0.43、k2ona2o：0.5、烧失量：13.48；

滑石粉的化学成份为：sio2：58.5、al2o3：0.96、fe2o3：0.18、cao：0.18、mgo：32.95、k2ona2o：0.25、烧失量：6.84；

工业氧化铝粉的化学成份为：al2o3：97.5、sio2：0.003、fe2o3：0.01、na2o：0.3、zno：0.02、水份：0.5、烧失量：1；

堇青石化学式为2mgo：2al2o3：5sio2，mol当量为2:2:5，理论化学组成：mgo为13.7，al2o3为34.9，sio2为51.4；

为了达到这种较为理想的mol当量，将滑石粉35-45％和紫砂55-65％混合后成混合原料，向混合原料中加入al2o3含量为96-98％的工业氧化铝12-15％，混合后的坯料中mgo、al2o3、sio2，三组份的mol当量分别为：mgo含量：10％-16％；al2o3含量：20％-40％；sio2含量：40％-65％；

将上述坯料放入窑炉内加热烧制，当温度超过1050℃时，开始少量合成堇青石，达到1250℃时坯料中大量合成堇青石，在所烧制的成品中堇青石的含量只要超过30％，就能够保证烧成品在0℃-600℃的冷热急变中保持不炸不裂。

取滑石粉40％和紫砂60％组成混合原料，混合后三组份含量为：

mgo：32.95×0.4+0.43×0.6＝13.44；

al2o3：0.96×0.4+34.13×0.6＝20.86；

sio2：58.5×0.4+42.1×0.6＝48.66；

从混合后各组分含量看mgo接近13.7，sio2接近51.4，而al2o3含量偏低，为了使al2o3的mol当量也接近34.9，需要向混合原料中加入al2o3含量为97.5％的工业氧化铝14％，混合后的坯料中mgo、al2o3、sio2、三组份的mol当量分别为：mgo：13.44％；al2o3：20.86％+97.5×14％＝34.51％；sio2：48.66％。

本发明的有益效果是：提高热震稳定性需要从陶瓷原料入手，使制成品具有低的膨胀系数，低膨胀材料无非堇青石、锂辉石、钛酸铝、堇青石等。堇青石是一种由滑石粉—矾土—粘土(或滑石粉—高岭土)，共熔形成的复合材料，在长期的生产实践中，发现洛阳市新安县有一种紫砂资源因含al2o3较高，铝硅比与高岭土极其相似，氧化铁含量较高，为生产防开裂紫砂锅提供了天然原料。利用洛阳市新安县特有的这种类似高岭土紫砂，和滑石粉按一定比例共同粉磨，然后制坯烧成紫砂锅，在烧制过程中使mgo、al2o3、si2o3三元象自然反应合成堇青石，在陶瓷制品中堇青石的含量只要超过30％，所制陶瓷制品就能达到0～600℃冷热急变不开裂的效果。

图片中(高岭土+滑石+氧化铝)形成堇青石的过程是现有的烧制工艺；(紫砂+滑石+氧化铝)形成堇青石的过程是本发明的烧制工艺；从图片中可以看出，与现有的烧成温度1400℃相比，本发明在1250℃时坯料中合成的堇青石就占到了60％，在陶瓷制品中堇青石的含量只要超过30％，所制陶瓷制品就能达到0～600℃冷热急变不开裂的效果，使堇青石的合成温度降低了近200℃。

大家知道，堇青石的合成，烧成温度需达到1350℃～1400℃，而本发明烧制紫砂器的温度在1300℃以下，降低了烧成温度，使堇青石的合成在较低而且温度可控的情况下大量生成，而且能够保证堇青石合成比率的同时又不损坏窑炉。

一、使用符合本发明原料要求的紫砂、滑石粉和工业氧化铝粉可以使合成温度降低100℃以上；

二、理想的堇青石合成中k2o、na2o含量一般要求不超过0.2％，在本发明中所用原料k2ona2o含量在0.4％左右，k2ona2o是非常好的助熔剂，cao也是助熔剂；

三、目前类高岭土的紫砂中fe2o3含量明显偏高，在8％左右，在实践中，fe2o3每升高1％可使烧成温度降低10度，而本发明中的混合原料中fe2o3的含量在5％左右。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是现有形成堇青石过程的烧制工艺与本发明形成堇青石过程的烧制工艺的效果对比图。

具体实施方式

下面结合实施例与具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1

紫砂的化学成份为：sio2：42.10、al2o3：34.13、fe2o3：8.06、cao：0.57、mgo：0.43、k2ona2o：0.5、烧失量：13.48；

滑石粉的化学成份为：sio2：58.5、al2o3：0.96、fe2o3：0.18、cao：0.18、mgo：32.95、k2ona2o：0.25、烧失量：6.84；

工业氧化铝粉的化学成份为：al2o3：97.5、sio2：0.003、fe2o3：0.01、na2o：0.3、zno：0.02、水份：0.5、烧失量：1；

堇青石化学式为2mgo：2al2o3：5sio2，mol当量为2:2:5，理论化学组成：mgo为13.7，al2o3为34.9，sio2为51.4；

为了达到这种较为理想的mol当量，将滑石粉35-45％和紫砂55-65％混合后成混合原料，向混合原料中加入al2o3含量为96-98％的工业氧化铝12-15％，混合后的坯料中mgo、al2o3、sio2，三组份的mol当量分别为：mgo含量：10％-16％；al2o3含量：20％-40％；sio2含量：40％-65％；

将上述坯料放入窑炉内加热烧制，当温度超过1050℃时，开始少量合成堇青石，达到1250℃时坯料中大量合成堇青石，在所烧制的成品中堇青石的含量只要超过30％，就能够保证烧成品在0℃-600℃的冷热急变中保持不炸不裂。

实施例2

取滑石粉40％和紫砂60％组成混合原料，混合后三组份含量为：

mgo：32.95×0.4+0.43×0.6＝13.44；

al2o3：0.96×0.4+34.13×0.6＝20.86；

sio2：58.5×0.4+42.1×0.6＝48.66；

从混合后各组分含量看mgo接近13.7，sio2接近51.4，而al2o3含量偏低，为了使al2o3的mol当量也接近34.9，需要向混合原料中加入al2o3含量为97.5％的工业氧化铝14％，混合后的坯料中mgo、al2o3、sio2、三组份的mol当量分别为：mgo：13.44％；al2o3：20.86％+97.5×14％＝34.51％；sio2：48.66％。