专利名称：一种炭金色金属光泽结晶釉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种炭金色金属光泽结晶釉的制备方法。
背景技术：
金属光泽结晶釉是釉面产生色调和光泽等外观类似某种金属并含有结晶体的陶瓷釉，是近年发展起来的一种新型陶瓷艺术釉。它不仅具有金属的光泽效果和结晶体的美感，而且具有陶瓷釉造价低、釉面硬度高、耐磨性好、耐腐蚀等特点。金属光泽是由于细小针状晶体致密交织对光强烈反射所致，使釉面呈现厚重结实、豪华富丽的感觉。有关金属光泽结晶釉的报道比较多，但目前尚未发现炭金色金属光泽结晶釉的报道。CN1521145公开了一种建筑卫生陶瓷用金属光泽结晶釉，它以氧化锌、氧化硅或氧化钛为釉的成晶物质，以低温熔块、硼酸为形成釉玻璃体的熔剂原料，以氧化铜、氧化铁、 氧化锰、氧化钛等金属氧化物为着色剂，通过普通的陶瓷釉料生产工艺进行制备，施于建筑卫生陶瓷的表面，通过适合的快速连续烧成，采用短保温育晶周期的特殊温度曲线，使釉面形成具有金属光泽的微晶玻璃层，这样它既有金属光泽的装饰效果，又具有微晶玻璃的机械强度，可广泛应用于各种建筑陶瓷、卫生陶瓷洁具的表面装饰。CN100575310C公开了一种金黄镜面釉之制作方法，该釉料包括氧化锌、白云石、氧化钛、方解石、无铅熔块、高岭土、石英粉、氧化铜、氧化锰、五氧化二钒、氧化铁11种原料， 其中氧化铜和氧化锰为着色氧化物；制作时，通过湿法球磨，然后过筛，按45 60波美度的浓度调配浆料，取光洁的瓷器坯料浸釉后入窑在1160 1200°C的氧化气氛下烧制而成，所得成品釉面金光闪烁，熠熠生辉，光彩照人。 CN100537487C公开了一种砂金釉面釉料的制作方法，该釉料在1170 1200°C氧化气氛中快速烧成后，釉面在普通光线照射下金星灿烂、闪烁发光，在较强光线照射下更是金光闪闪、富丽华贵，所述釉料中包含硼砂、硼酸及钠、钾两种碳酸盐，还加有石英和钠长石以及少量粘土和若干着色剂。制作时，先将硼砂和碳酸盐制成熔块，熔块粉碎后再与石英、钠长石、粘土及着色剂球磨至通过250目筛，釉层实施厚度为0. 15 0. 3mm。 《中国陶瓷工业》2008 (04)报道了烧成制度对釉面金属光泽效果的影响，采用高岭土、石英、长石等为原料，以氧化锰、氧化铜为析晶剂制备金属光泽釉，探讨了烧成温度、保温时间等烧成制度对釉面金属光泽的影响规律。结果表明在当前的配方组成下，1120°C下釉烧并保温30分钟，后在820°C下慢冷至620°C，釉面具有良好的金属光泽效果。《中国陶瓷》2008(08)报道了配料组成对釉面金属光泽效果的影响，采用高岭土、石英、长石等为原料，并引入氧化铜、氧化锰作为析晶剂，制备金属光泽釉。探讨了配方中sio2/Ai2o3比、析晶剂的含量、Pbo的含量对釉面金属光泽的影响规律。实验结果表明 当SiO2Al2O3比为10，析晶剂的含量为5%，PbO的含量为40%时，在合适的烧成制度下，釉面具有良好的金属光泽效果。《武汉理工大学学报》2009(12)报道了 CuO-MnO2-V2O5-TiO2系金属光泽釉及其结构，以苏州土、BF235-1熔块为主要原料，通过调整金属氧化物呈色剂Cu0、Mn02、V205、TiA的添加量，采用不同的烧成制度制备了操作简单、控制方便，适合快速烧成的金黄色金属光泽釉。探讨了烧成制度、金属氧化物添加量、釉层厚度对釉面光泽的影响。采用SEM现代测试技术对釉层进行形貌观察，研究表明晶体生长具有一定的取向性，且均平行于釉层表面分布。
发明内容
本发明的目的是旨在提供一种炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，它不仅具有金属的光泽效果和结晶体的美感，而且具有陶瓷釉造价低、釉面硬度高、耐磨性好、耐气候性好、耐腐蚀等特点，是一种全新的陶瓷艺术釉，可用于装饰陶瓷工艺品和西餐餐具。本发明的技术方案是炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，其釉料的来源和组成为(质量份)采用25 30的MnO2为结晶剂，0. 5 1. 5的Mc^2和0. 5 1. 5的V2O5为结晶促进剂，2 4. 5的CuO,2. 5 5的Fe2O3^3 7的ZnO和0. 5 2. 5的NiO等多种金属氧化物为着色剂，其它成分是30 38的平江产钾长石，5 12的凤阳产石英，5 10的无锡产滑石粉和5 12的宜兴产硼熔块等。釉浆制备按釉料的组成配方分别称取原料，并按原料球石水等于1 :1. 5 :1的比例在球磨机内球磨，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 05以下(质量百分数)时即可。采用的釉烧工艺为开始以0.8 1.2°C /min速率升温至100士 10°C，然后以
1.6 2. 2°C /min速率升温至600士20°C，然后以1. 0 1. 4°C /min速率升温至750士20°C， 然后以1. 6 2.2 °C/min速率升温至950 1000°C后保温40 60min，然后以1. 6
2.2V /min速率升温至1230士20°C后保温100 140min，然后以3. 0 5. 0°C /min速率降温至1130士20°C后保温20 30 min，然后以2. 0 4. 0°C /min速率降温至850士20°C，然后以1.5 3.0°C /min速率降温至600士20°C，最后自然冷却至室温，得到产品。施釉工艺为用浸釉或淋釉法将釉浆一次性地施于素烧坯体上，素烧坯体的吸水率应为1. 5 3. 5%，釉层厚度为0. 2 0. 4mm,晾干。制成的结晶釉化学成分为(质量份为40 50，Al2O3为3 10，Fii2O3为2. 5 5，CaO 为 0. 1 0. 7，MgO 为 2. 5 5，K2O 为 2. 5 5，Na2O 为 0. 5 1. 5，MoO2 为 0. 5 2， B2O3 为 0. 4 1. 0，CuO 为 2 2. 5，NiO 为 0. 5 2. 5，ZuO 为 3 7，V2O5 为 0. 5 1. 5， MnO2为25 30，BaO为0. 0. 5 0. 1，其它组分小于0. 5。提供了炭金色金属光泽结晶釉形成的3个必需条件一是釉熔体中存在足够使釉料在高温下呈现过饱和状态、其结晶性能良好的过量MnA ；二是有适量的Mo02、V2O5为结晶促进剂，有CU0、i^203、Zn0、Ni0等多种金属氧化物为着色剂；三是有适应于该熔质晶核形成和成长发育的保温冷却过程。因此相关的2个关键工艺是一是釉料配制；二是釉烧制度， 特别是冷却过程控制。原料中的氧化锌、滑石最好进行预焙烧以去除有机物杂质，从而减少釉烧时的缩釉缺陷，改善釉面质量，煅烧温度为1200 1300°C，时间为10 60 min。最好调节釉浆的比重为1. 2 1. 4g/cm3。炭金色金属光泽结晶釉制备的技术方案的在于独特的釉料配方、釉浆加工工艺、 施釉工艺和特定的烧成制度。本发明的有益效果是产品因致密交织的细小针状晶体对光强烈反射而形成炭金色金属光泽和彩虹效果，它的制造成本低、釉面硬度高、耐磨性好、耐腐蚀好，是一种全新的陶瓷艺术釉，可用于装饰陶瓷工艺品。它的另一特点是制品对人体有害的铅和镉溶出量均未检出(其中铅的检出限为0. ang/L，镉的检出限为0. 02mg/L)，用做餐具装饰十分安全。
图1为本发明利用炭金色金属光泽结晶釉修饰的8吋陶瓷盘的成品照片。
具体实施例方式按照炭金色金属光泽结晶釉要达到的性能指标，对工艺路线、材料和制作方式的实施方案如下
首先是制备平盘、碗等炻器餐具素烧坯体，其化学组成为(质量份)=SiO2为60 75， Al2O3 为 18 30，Fe2O3 为 1. 0 2· 0，CaO 为 0. 5 1. 5，MgO 为 0. Γθ. 4，K2O 为 1. 0 3· 0，Na2O 为 0. Γ0. 8，其它5 15。坯体的素烧温度为950 1050°C，吸水率为1. 5% 3. 5%，坯体需打磨
干净待用。然后是原料的选择和釉浆制作。釉料的来源和组成(质量份)为采用25 30的 MnO2为结晶剂，0. 5 1. 5的MoO2和0. 5 1. 5的V2O5为结晶促进剂，2 4. 5的CuO,2. 5 5的i^e203、3 7的ZnO和0. 5 2. 5的NiO等多种金属氧化物为着色剂，其它成分是30 38的平江产钾长石，5 12的凤阳产石英，5 10的无锡产滑石粉和5 12的宜兴产硼熔块等。釉浆制备工艺按配方分别称取原料，并按原料球石水等于1 :1. 5 1的比例在球磨机内球磨，当釉浆细度达到250目筛筛余为0.05以下(质量百分数)时即可，调节釉浆的比重为1. 2 1. 4g/cm3。本发明主要控制25或30份的MnO2结晶剂，且分别0. 5或1. 5份的MoO2,0. 5或1. 5 份的V2O5，的条件下均有好的效果；金属着色剂的范围较宽如采用2、3或4. 5份的CuO ；加 2. 5、3或5份的Fe2O3 ；加3、5或7份的ZnO ；加0. 5、1或2. 5份的NiO金属氧化物为着色剂均有本发明的炭色金属光泽结晶釉的效果。其它成分相对而言组分的精确配重上要求不是太尚。在餐具素烧坯体上的施釉工艺为用浸釉或淋釉法将釉浆一次性地施于素烧坯体上，素烧坯体的吸水率应为1. 5 3. 5%，釉层厚度为0. 2 0. 4mm,晾干。釉烧制度为开始以0. 8 1. 2V /min速率升温至100°C，然后以1. 6 2. 2°C / min速率升温至600°C，然后以1. O 1. 4°C /min速率升温至750°C，然后以1. 6 2. 2°C / min速率升温至950 1000°C后保温40 60min，然后以1.6 2.2°C /min速率升温至 1230°C后保温100 140min，然后以3. O 5. 0°C /min速率降温至1130°C后保温20 30 min，然后以2. O 4. 0°C /min速率降温至850°C，然后以1. 5 3. 0°C /min速率降温至 600°C，以上温度控制点允许控制偏差在10 20°C的范围内。最后自然冷却至室温，得到产品。最后进行产品性能检测。实施例按照上述对炭金色金属光泽结晶釉实施方式制作了 8吋平盘、220ml咖啡杯和8吋碗各100件，其主要性能如下
1、产品釉面光滑柔和，具有炭金色金属光泽、彩虹效果和结晶美感，色泽均勻亮丽，加入的Mc^2和V2O5结晶促进剂可以促进结晶体的生成，使金属光泽结晶釉的结构更加致密。
2、制成的结晶釉化学成分为(质量份)=SiO2为40 50，Al2O3为3 10，Fe2O3为 2. 5 5，CaO 为 0. 1 0. 7，MgO 为 2. 5 5，K2O 为 2. 5 5，Na2O 为 0. 5 1. 5，MoO2 为
0.5 2, B2O3 为 0. 4 1. 0，CuO 为 2 2. 5，NiO 为 0. 5 2. 5，ZuO 为 3 7, V2O5 为 0. 5
1.5，MnO2为25 30，BaO为0. 0. 5 0. 1，其它组分小于0. 5。3、热稳定性好，在20 200°C热交换1次釉层不开裂。4、铅溶出量低于0. ang/L (检出限)，镉溶出量低于0.02mg/L (检出限)。
权利要求
1.炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，其特征是釉料的来源和组成为(质量份)采用 25 30份的MnA为结晶剂，0. 5 1. 5份的Mc^2和0. 5 1. 5份的V2O5为结晶促进剂， 2 4. 5份的Cu0、2. 5 5份的佝203、3 7份的ZnO和0. 5 2. 5份的NiO多种金属氧化物为着色剂，其它成分是30 38份的平江产钾长石，5 12份的凤阳产石英，5 10份的无锡产滑石粉和5 12份的宜兴产硼熔块；釉浆制备按釉料的组成配方分别称取原料，并按原料球石水等于1 :1. 5 1的比例在球磨机内球磨，当釉浆细度达到250目筛筛余为0. 05以下(质量百分数)时即可；釉浆施于素烧坯体上后采用的釉烧工艺为开始以0.8 1.2°C /min速率升温至 100士 10°C，然后以1. 6 2. 2V /min速率升温至600士20°C，然后以1. 0 1. 4°C /min速率升温至750士20°C，然后以1.6 2. 2°C /min速率升温至950 1000°C后保温40 60min， 然后以1.6 2.2°C /min速率升温至1230士20°C后保温100 140min，然后以3. 0 5. O0C /min速率降温至1130士20°C后保温20 30 min，然后以2. 0 4. 0°C /min速率降温至850士20°C，然后以1.5 3.0°C /min速率降温至600士20°C ；最后自然冷却至室温， 得到产品。
2.根据权利要求1所述的炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，其特征是制成的结晶釉化学成分为(质量份):SiO2* 40 50,Al2O3为3 10,Fe2O3为2. 5 5，CaO为0. 1 0. 7， MgO 为 2. 5 5,K2O 为 2. 5 5,Na2O 为 0. 5 1. 5,MoO2 为 0. 5 2,B2O3 为 0. 4 1. 0，Cu0 为 2 2. 5，NiO 为 0. 5 2. 5，ZuO 为 3 7，V2O5 为 0. 5 1. 5，MnO2 为 25 30，BaO 为 0. 0. 5 0. 1，其它组分小于0.5。
3.根据权利要求1所述的炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，其特征是原料中的氧化锌、滑石进行预焙烧以去除有机物杂质，预焙烧温度为1200 1300°C，时间为10 60 min。
4.根据权利要求1所述的炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，其特征是调节釉浆的比重为1. 2 1. 4g/cm3，施釉工艺为用浸釉或淋釉法将釉浆一次性地施于素烧坯体上，素烧坯体的吸水率应为1. 5 3. 5%，釉层厚度为0. 2 0. 4mm,晾干。
全文摘要
炭金色金属光泽结晶釉的制备方法，釉料的来源和组成为(质量份)采用25～30份的MnO2为结晶剂，0.5～1.5份的MoO2和0.5～1.5份的V2O5为结晶促进剂，2～4.5份的CuO、2.5～5份的Fe2O3、3～7份的ZnO和0.5～2.5份的NiO多种金属氧化物为着色剂，其它成分是30～38份的平江产钾长石，5～12份的凤阳产石英，5～10份的无锡产滑石粉和5～12份的宜兴产硼熔块。釉浆制备后施于素烧坯体后采用本发明温度曲线进行釉烧。具有炭金色金属的光泽和彩虹效果和结晶体的美感。另外它的成本低、釉面硬度高、耐磨性和耐腐蚀好，是一种全新的陶瓷艺术釉，可用于装饰陶瓷工艺品。
文档编号C04B41/86GK102249739SQ201110138389
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者孔令仁, 孔德双, 谷昌军, 赵玉虎, 陈春明, 韩晓伟 申请人:山西高陶瓷业有限责任公司, 江苏高淳陶瓷股份有限公司