本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体的涉及一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷及其制作工艺。
背景技术：
釉是一种硅酸盐，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，形成陶瓷表面的玻璃质薄层，可使陶瓷器增加机械强度、热稳定性、介电强度和防止液体、气体的侵蚀，还能增加瓷器美观，便于洗拭，不被尘土粘染等作用。日用陶瓷中，在刷洗过程中经常容易磕碰，要求餐具的釉面需要具有较好的耐磨性，高品质的日用陶瓷对光泽度、亮度、透光性的要求高，但釉面却容易刮花、磨损。
石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，近两年随着石墨烯技术的不断发展，将加入陶瓷原料中提高陶瓷的性能被越来越多的使用，因此如果能够利用石墨烯的性能，在不影响日用陶瓷釉面光泽度强、亮度高、透光性好的要求高特性的情况下提高釉面的硬度，对提升日用陶瓷的品质和生产质量具有重大的意义。
技术实现要素：
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷及其制作工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括设置于陶瓷坯体外的高硬度釉面层，所述高硬度釉面层的原料重量份如下：长石25－35份、石英10－20份、锂瓷石10－20份、骨粉5－12份、氧化铝3－10份、碳酸钡1－3份、锌5－15份、碳酸锆1－4份、改性石墨烯0.5－3份。
进一步的，改性石墨烯为石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的混合物。
进一步的，石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的比例为2：1－2：0.5－1。
进一步的，陶瓷坯体的原料组分如下：骨粉35－45份、高岭土20－30份、石英10－15份、氧化铝5－10份、钙长石5－10份、石英5－10份。
进一步的，高硬度釉面层的原料重量份如下：长石32份、石英18份、锂瓷石13份、骨粉9份、氧化铝9份、碳酸钡2份、锌12份、碳酸锆3份、改性石墨烯2份。
进一步的，高硬度釉面层的原料重量份如下：长石28份、石英16份、锂瓷石18份、骨粉11份、氧化铝7份、碳酸钡2份、锌14份、碳酸锆3份、改性石墨烯1份。
进一步的，高硬度釉面层的原料重量份如下：长石34份、石英13份、锂瓷石16份、骨粉6份、氧化铝8份、碳酸钡3份、锌15份、碳酸锆2份、改性石墨烯3份。
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷的制作工艺，上述的引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型，成型后的坯体经750－810℃素烧后获得素坯；
步骤2，制釉，制备高硬度釉时，按高硬度釉的原料的重量份称取长石、石英、锂瓷石、骨粉、氧化铝、碳酸钡、锌、碳酸锆加入湿球磨机中进行球磨3－4小时，将改性石墨烯加入浆料中，继续搅拌4－5小时；
步骤3，施釉，在坯体干燥后，在陶瓷素坯表面施高硬度釉，釉浆厚度为0.8－1.0mm；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1300－1310℃，获得高硬度釉面日用陶瓷。
进一步的，步骤2中制釉前，先制备改性石墨烯，其步骤如下：将石墨烯、氧化镁和三氧化二铝称重混合后获得石墨烯混合物，将石墨烯混合物在110－120℃的温度下煅烧30－40分钟，将煅烧后的石墨烯混合物加入球磨机中研磨。
进一步的，步骤4中的烧成控制如下：将陶瓷坯体放入隧道窑中，预热段：经1－2小时由常温升至800℃；升温段：窑炉继续升温，经过2－3小时升温至1000±10℃；保温阶段：窑炉在1－2小时内升温至烧成温度，到达烧成温度后保温1－2小时；降温段：窑炉经过0.5－1小时降温至800±10℃；二次升温：窑炉经过20－40分钟升温至1000±10℃；冷却：窑炉经过3－5小时冷却至常温。
本发明提供的引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，选用了骨质含量高的坯体，同时选用了添加改性石墨烯的高硬度釉，其中骨质含量高的坯体和添加改性石墨烯的高硬度釉二者结合紧密，形成的瓷质效果好，所烧制的高硬度釉面细腻通透，透光性强，彩面润泽光亮，白度大于90°；根据与传统骨质瓷进行相同的耐磨损试验后进行对比，本提高釉面的耐磨损性能；改性石墨烯的添加，有利于减小骨质瓷釉面的磨损体积，提高高光泽釉面的耐磨损性能，对推动日用陶瓷产品的发展具有积极的意义而且具有积极的经济效益。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括设置于陶瓷坯体外的高硬度釉面层，所述
陶瓷坯体的原料组分如下：骨粉35－45份、高岭土20－30份、石英10－15份、氧化铝5－10份、钙长石5－10份、石英5－10份；
高硬度釉面层的原料重量份如下：长石25－35份、石英10－20份、锂瓷石10－20份、骨粉5－12份、氧化铝3－10份、碳酸钡1－3份、锌5－15份、碳酸锆1－4份、改性石墨烯0.5－3份，其中改性石墨烯为石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的混合物，其混合的比例为2：1－2：0.5－1。
该种高硬度釉面层中含有大量的氧化硅、氧化铝和氧化钙，其中石英作为氧化硅的主要成分来源，在自然界中氧化钙的来源不多，所以选择骨粉作为氧化钙的来源，氧化铝则直接采用提纯后的氧化铝，所烧制的高硬度釉面细腻通透，透光性强，彩面润泽光亮，白度大于90°。
具体实施例一：
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括设置于陶瓷坯体外的高硬度釉面层，所述
陶瓷坯体的原料组分如下：骨粉36份、高岭土29份、石英12份、氧化铝8份、钙长石9份、石英6份；所述高硬度釉面层的原料重量份如下：长石32份、石英18份、锂瓷石13份、骨粉9份、氧化铝9份、碳酸钡2份、锌12份、碳酸锆3份、改性石墨烯2份，其中改性石墨烯为石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的混合物，其混合的比例为2：1：0.8。
具体实施例二：
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括设置于陶瓷坯体外的高硬度釉面层，所述陶瓷坯体的原料组分如下：骨粉38份、高岭土26份、石英12份、氧化铝9份、钙长石8份、石英7份；
所述高硬度釉面层的原料重量份如下：长石28份、石英16份、锂瓷石18份、骨粉11份、氧化铝7份、碳酸钡2份、锌14份、碳酸锆3份、改性石墨烯1份，其中改性石墨烯为石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的混合物，其混合的比例为2：22：0.5。
具体实施例三：
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括设置于陶瓷坯体外的高硬度釉面层，所述陶瓷坯体的原料组分如下：骨粉42份、高岭土22份、石英13份、氧化铝8份、钙长石6份、石英9份；
所述高硬度釉面层的原料重量份如下：长石34份、石英13份、锂瓷石16份、骨粉6份、氧化铝8份、碳酸钡3份、锌15份、碳酸锆2份、改性石墨烯3份，其中改性石墨烯为石墨烯、氧化镁和三氧化二铝的混合物，其混合的比例为2：1.5：0.5。
一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷的制作工艺，上述的引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型，成型后的坯体经750－810℃素烧后获得素坯；
步骤2，制釉，
制釉前，先制备改性石墨烯，其步骤如下：将石墨烯、氧化镁和三氧化二铝称重混合后获得石墨烯混合物，将石墨烯混合物在110－120℃的温度下煅烧30－40分钟，将煅烧后的石墨烯混合物加入球磨机中研磨；
制备高硬度釉时，按高硬度釉的原料的重量份称取长石、石英、锂瓷石、骨粉、氧化铝、碳酸钡、锌、碳酸锆加入湿球磨机中进行球磨3－4小时，将改性石墨烯加入浆料中，继续搅拌4－5小时；
步骤3，施釉，在坯体干燥后，在陶瓷素坯表面施高硬度釉，釉浆厚度为0.8－1.0mm；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1300－1310℃，获得高硬度釉面日用陶瓷，步骤4中的烧成控制如下：将陶瓷坯体放入隧道窑中，预热段：经1－2小时由常温升至800℃；升温段：窑炉继续升温，经过2－3小时升温至1000±10℃；保温阶段：窑炉在1－2小时内升温至烧成温度，到达烧成温度后保温1－2小时；降温段：窑炉经过0.5－1小时降温至800±10℃；二次升温：窑炉经过20－40分钟升温至1000±10℃；冷却：窑炉经过3－5小时冷却至常温。
本发明提供一种添加改性石墨烯的高硬度釉日用陶瓷，选用了骨质含量高的坯体，同时选用了添加改性石墨烯的高硬度釉，其中骨质含量高的坯体和添加改性石墨烯的高硬度釉二者结合紧密，形成的瓷质效果好，所烧制的高硬度釉面细腻通透，透光性强，彩面润泽光亮，白度大于90°；根据与传统骨质瓷进行相同的耐磨损试验后进行对比，本发明提供的添加改性石墨烯的高硬度釉日用陶瓷的表面仅有细小的磨屑，无明显的划痕或者脱落，磨损现象明显减轻；这主要是因为改性后的石墨烯的层片平面尺度为微米尺度，在摩擦磨损过程中，改性石墨烯由于内部片层的单独滑动可以有效干预磨屑产生，减少釉面的材料脱落，提高釉面的耐磨损性能；改性石墨烯的添加，有利于减小骨质瓷釉面的磨损体积，提高高光泽釉面的耐磨损性能，但是耐磨损性能的提高与改性石墨烯含量并不成正比，需要综合考虑成本因素和耐磨损性能改善效果，改性石墨烯含量不宜过大也不宜过小，其改性石墨烯中的混合物及其含量也应该选择适当，本申请的该种高硬度釉面为了保证釉面的光亮程度，原料中加入了大量的靠氧化硅、氧化铝和氧化钙，改性石墨烯含量优选的为0.5－3份。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。