微纳复合釉料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于陶瓷釉料领域，特别是涉及日用的微纳复合釉料。
【背景技术】
[0002] 目前，纳米复合陶瓷材料是指由两相或多相组成的材料，且其中至少有一相为纳 米级的原料，目前一般认为粒径尺寸小于l〇〇nm的粒子才称为纳米级粒子，在20世纪80年 代，就有人成功制备出强度高达1500MPa的Al203/SiC纳米复合陶瓷材料，之后对纳米复合 陶瓷材料的研究就成为国内外众多研究学者的焦点。
[0003] 然而，利用微米级和亚微米级基体中添加纳米相，可提高复合陶瓷材料的性能，我 们称之为微纳复合陶瓷材料。微纳复合陶瓷材料不仅能达到纳米复合陶瓷材料各项优秀 的性能指标外，还能够大大降低成本，配方原料可选种类更多，而且能够释放配方原料的限 制，甚至利用复配关系，能够具有更好地某些物理性能，因此其应用途径更加广泛。目前，跳 开整个陶瓷材料领域，仅仅针对陶瓷材料中釉料来说，纳米复合釉料的研究就比较少，而微 纳复合釉料在国内外文献中就更为鲜有报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的第一个发明目的在于提供一种新型的微纳复合釉料，该微纳复合釉料制 备的釉具有耐高温、耐磨、耐腐蚀，并且和普通釉层相比，还兼具良好韧性和强度；此外，它 即使长期在光照下，还能够表面抗菌自洁，抗氧化。
[0005] 本发明的第二个发明目的在于提供一种结合上述原料基础上，具有更好地强度、 耐高温性能，并且施釉更不易开裂的微纳复合釉料。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：
[0007] -种微纳复合釉料，该釉料由以下重量份的原料组成：微米a-Al20330-60份、纳 米Ti024-8份、微米Ni3-9份、纳米Zr023-9份、纳米TiC50-60份、莫来石3-9份、高岭土 20-30份、电熔刚玉30-50份、二氧化硅微粉15-30份、六偏磷酸钠2-6份、氧化锌3-8份、碳 化锆6-15份、氮化硅3-9份、碳酸钇3-9份、乌刚石粉7-15份。
[0008] 进一步地，微米a-Al20340份、纳米Ti027份、微米Ni8份、纳米Zr025份、纳米TiC56份、莫来石8份、高岭土 27份、电熔刚玉39份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠3份、 氧化锌3份、碳化锆15份、氮化硅8份、碳酸钇8份、乌刚石粉9份。
[0009] 进一步地，微米a-Al20347份、纳米Ti028份、微米Ni3份、纳米Zr026份、纳米TiC55份、莫来石6份、高岭土 20份、电熔刚玉50份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠4份、 氧化锌3份、碳化锆8份、氮化硅3份、碳酸钇3份、乌刚石粉7份。
[0010] 进一步地，微米a-A1203的粒径为55_65nm、纳米1102的粒径为40_50nm、纳米Zr02 的粒径为65-75nm、纳米TiC的粒径为65-75nm。
[0011] 作为优选，所述莫来石、高岭土、电熔刚玉、二氧化硅微粉、六偏磷酸钠、氧化锌、碳 化锆、氮化硅、碳酸钇和乌刚石粉分别研磨成粉末，其细度均细于300目。
[0012] 采用了上述技术方案的微纳复合釉料，利用该釉料制备成釉料，与现有的普通釉 料相比，其有益效果如下：
[0013] -、微纳复合釉料具有矿化助融作用，使得可施釉的陶瓷坯体合成温度由常规 1300°C以上的温度降低，从而大大节约燃料成本。
[0014] 二、该微纳复合釉料一般采用素烧坯进行浸渍的施釉方法，施釉操作可成批量进 行，简单易行、高效节劳。
[0015] 三、该微纳复合釉料制成的釉层薄，但表现出更强的表面硬度和更强的韧性，其性 能指标如下：维氏硬度彡21.OGPa，断裂韧度彡6. 5MPa?m1/2,抗弯强度彡980MPa。
[0016] 四、抗菌和自洁功能，本发明组分中添加氧化锌和纳米Ti02，氧化锌和纳米1102均 具有很好的光化学性能，尤其是纳米Ti02和氧化锌配合作用，使得制备的釉料能够保持常 效的该釉层表面光洁，尤其在光照下，会激活氧化锌和纳米Ti02的化学性能，使得其在釉层 表面起到杀菌和抗氧化作用，从而实现釉层表面自洁。
[0017] 另外，在组分相互组合效果上，上述基础釉料的粘度一般在800-1000mPa.s，加入 微粉和纳米粉因其尺寸效应、表面效应、表面电子效应等，易发生相同颗粒间，以及与釉料 中其他大颗粒间的团聚。加入上述六偏磷酸钠的目的在于降低釉料粘度，控制微米粒子之 间以及纳米粒子之间团聚作用的影响，使得原料分散性更好，利于发挥出微米粒子和纳米 粒子的特性。上述微米a-A1203，二氧化硅微粉高岭土和电熔刚玉复配作为主料，而添加入 碳化锆、氮化硅、碳酸钇共同作用，提高了釉料的耐磨性能。同时，微米Ni作为纯金属添加， 使得釉料层能否发挥一些金属独有的性能，实际上由于微米Ni的量非常少，其多数特性是 依靠微米a-A1203、纳米Ti02和纳米ZrO2等共同作用来发挥的，主要表现在于釉层兼具备 抗弯强度和一定的韧性，这是现有技术中釉层所没有的。
[0018] -种微纳复合釉料，由上述的微纳复合釉料和耐高温助剂组成，所述耐高温助剂 由硅酸盐水泥10-20份和复合减水剂15-30份组成。
[0019] 进一步地，所述复合减水剂是由焦磷酸钠-萘系高效减水剂和焦磷酸钠-柠檬酸 钠二元复合减水剂；所述焦磷酸钠-萘系高效减水剂中的焦磷酸钠和萘系高效减水剂的 质量比为2 :3 ;所述焦磷酸钠-柠檬酸钠中的焦磷酸钠和柠檬酸钠质量比为1 :2 ;焦磷酸 钠-萘系高效减水剂和焦磷酸钠-柠檬酸钠之间的质量比为1 :1，硅酸盐水泥固化效果好， 能够将原微纳复合釉料进行快速固化，但也需要各种原料相互之间彻底渗入、分散，因此本 发明采用该复合减水剂，该复合减水剂减水效果好，提高硅酸盐水泥以及上述非微米相和 非纳米相基础釉料的流动性，使得其具有更好地制釉条件。
[0020] 进一步地，所述复合减水剂是由焦憐酸纳、蔡系尚效减水剂和水玻璃以质量比为 1 :2 :3复配而成，硅酸盐水泥固化效果好，能够将原微纳复合釉料进行快速固化，但也需要 各种原料相互之间彻底渗入、分散，因此本发明采用该复合减水剂，该复合减水剂减水效果 好，提高硅酸盐水泥以及上述非微米相和非纳米相中基础釉料的流动性，使得其具有更好 地制釉条件。
[0021] 本上述技术方案的第二种微纳复合釉料，增加了耐高温助剂，主要是硅酸盐水泥 和复合减水剂的加入，对于制备的釉层来说，不仅提高了耐高温性能，还提高了强度和耐磨 性能，整体性更好。其维氏硬度彡21.OGPa，断裂韧度彡7.OMPa?m1/2,抗弯强度彡990MPa。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步举例描述。
[0023] 实施例1 :
[0024]-种微纳复合釉料，该釉料由以下重量份的原料组成：微米a-Al20340份、纳米Ti027份、微米Ni8份、纳米Zr025份、纳米TiC56份、莫来石8份、高岭土 27份、电熔刚玉39 份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠3份、氧化锌3份、碳化锆15份、氮化硅8份、碳酸钇8 份、乌刚石粉9份。
[0025] 其中，微米a-A1203的粒径为55-65nm，平均粒径为58±lnm;纳米TiO2的粒径为 40-50nm，平均粒径为45 ±lnm;纳米Zr〇J9粒径为65-75nm，平均粒径为70 ±lnm;纳米TiC 的粒径为65-75nm，平均粒径为72 ±lnm。
[0026] 实施例2:
[0027]-种微纳复合釉料，该釉料由以下重量份的原料组成：微米a-Al20347份、纳米Ti028份、微米Ni3份、纳米Zr026份、纳米TiC55份、莫来石6份、高岭土 20份、电熔刚玉50 份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠4份、氧化锌3份、碳化锆8份、氮化硅3份、碳酸钇3 份、乌刚石粉7份。
[0028] 其中，微米a-A1203平均粒径为58±lnm;纳米TiO2平均粒径为46±lnm;纳米Zr02平均粒径为70±lnm;纳米TiC的平均粒径为70±lnm。
[0029] 实施例3 :
[0030] -种微纳复合釉料，该釉料由以下重量份的原料组成：微米a-Al20332份、纳米Ti026份、微米Ni7份、纳米Zr029份、纳米TiC60份、莫来石8份、高岭土 22份、电熔刚玉31 份、二氧化硅微粉