专利名称：高白度高热稳定性自释釉瓷的制作方法
技术领域：
本发明属于陶瓷技术领域，是一种自释釉瓷。
带釉的陶瓷制品一般都是由坯和釉两部分组成，其生产过程是在坯体的内、外表面施上一层釉料后经过烧成，使坯釉结合在一起。本申请人在1991年10月23日申请了一种“自释釉低温陶瓷”，该申请于93年5月5日公开，公开号CN1071658A。在该专利申请中介绍了用高岭土、硅灰石、石英、钾长石、煅烧滑石、膨润土等原料来制造自释釉低温陶瓷可以省去釉料加工、施釉等工序，而没有施釉的坯体在烧成过程中能够从自身释放出釉质产生釉层，这样与施釉的陶瓷产品具有同样的釉面效果，因而大大简化了生产工艺流程，降低生产成本，但用该专利申请技术制造的瓷器白度不高，热稳定性不够，而低温烧成难以适用许多大厂的高温窑烧成的工艺要求。
本发明的目的是要提供一种热稳定性好、白度高、高抗冲击强度能适用于低温和高温窑烧成，坯体不需要上釉靠自身释放的釉履盖于瓷胎表面的自释釉瓷。
本发明的目的是用以下方式来实现的。本发明的自释釉瓷其化学成分中包括SiO243-58%、Al2O328-36%、MgO 4.5-10.65% K2O+Na2O 1.8-5.5%(按重量百分比)。在化学成分K2O+Na2O的含量中，最好是K2O 2.0-5%、Na2O 0.2-0.5%或者K2O 0.2-0.5%、Na2O 1.6-4.5%(占整个瓷的化学成分中的重量百分比)。根据上述的化学成分组成，可确定本发明自释釉瓷的原料配方组成包括高岭土25-68%、滑石15-35%、长石15-40%(按重量百分比)。为使配方中Al2O3的含量达到瓷中化学成分组成中的要求，可根据情况加入0-20%的铝粉或矾土。所用的长石原料既可用钾长石，也可用钠长石或其它长石，而以2/3的钾长石和1/3的钠长石共同引入最好。
在本发明所引入的化学成分中，应使MgO的含量介于起骨架相和起熔剂作用之间，这样，使MgO既起骨架相作用，又起熔剂作用。从本发明的化学成分组成，可知其主要化学成分基本属于MgO-Al2O3-SiO2三元系统中，通过配方选择，使瓷中的主晶相为堇青石和莫来石作为瓷中的骨架，即一部分MgO与Al2O3、SiO2反应生成堇青石(2MgO·2Al2O3·5SiO2)起骨架相作用。同时由于化学成分中又引入了Na2O k2O两种碱金属氧化物，MgO与碱金属作用，类似于MgO在长石釉料中的作用，因此部分MgO与Na2O、k2O共同起着熔剂的作用，易于在低温下生成液相(玻璃相)，即降低熔融温度和高温粘度。MgO的含量过高过低都难以得到自释釉陶瓷产品，且严重影响产品的性能。MgO主要通过滑石或其它含有MgO的原料引入，也可直接使用氧化镁化工原料。SiO2和Al2O3主要作用是形成骨架相莫来石和堇青石晶相，Al2O3主要由长石原料引入，长石的引入量高，这是获得自释釉和宽的烧结范围(50-70℃)的主要因素。长石的使用以钾长石占2/3、钠长石占1/3共同引入效果最佳。高岭土是提供成型所需的可塑性原料、同时带入满足骨架相所需的Al2O3、SiO2，铝粉或矾土是当所用高岭土和长石的Al2O3含量偏低时，作为补充剂引入的。
本发明的生产工艺流程和原料颗粒级配要求或与目前瓷器生产工艺基本相同，但省去了釉料加工及为上釉而设的所有工序。
自释釉形成的机理比较复杂，据初步探讨，在本发明里，坯体成型后，当制品经高温烧成时，长石首先熔融随着温度的继续升高，MgO也部分地一面逐渐起熔剂作用熔融生成粘度较大的液相，一面形成堇青石晶体，同时也有莫来石晶体的生成，从而将粘度较小的长石液相向表面排挤，当烧成温度控制在一恰当的区域，使制品表面区域形成完好的釉层而瓷胎内部还保持有一定量的堇青石晶体和少量刚玉晶体作为骨架相对，就得到自释釉瓷制品，而恰恰是处于这一晶相、液相状态，使瓷胎特别致密，因而有高的抗冲击强度，由于有一定的堇青石晶体，所以有高的热稳定性，由于形成的表层釉中有一定的MgO成分，使瓷器更白。
本发明自释釉瓷经测试达到如下技术指标1、热稳定性260-280℃至20℃冷水一次急冷急热不裂;
2、制品抗冲击强度2.8-3.7J/cm2;
3、白度80-93%;
4、透光度40-55%;
5、釉面厚度50-270微米，釉面平整光滑达到上釉制品同样效果。
下面是本发明的实施例;
实施例一
称取高岭土550kg、钾长石250kg、滑石200kg，所用原料的化学成分见表一，将上述原料投入1吨级球磨机内，按料∶球∶水＝1∶1.8∶0.9加入1800kg球磨体和900kg水，球磨14-28小时，放出过200目筛，吸铁、压滤、真空练泥，可塑成型，经干燥修整后入窑在1320-1400℃烧成，即得自释釉瓷产品。其化学成分的重量百分比组成为SiO254.56%、Al2O329.40%、MgO 6.50%、Fe2O30.23%、CaO 0.36% k2O 2.45%、Na2O 1.08%、灼失5.42%。经测试热稳定性280℃至20℃冷水一次急冷急热不裂，抗冲击强度3.7J/cm2、白度92.34%、透光度50%、釉层厚度200微米。
实施例二按原料配方称取高岭土400kg、钾长石140kg、钠长石130kg、滑石210kg、铝粉120kg，所用原料的化学成分见表一。坯料的加工、成型烧成温度与实施例一相同，所得产品经测试热稳定性260℃至20℃冷水一次急冷急热不裂，白度90.67%。
实施例三按原料配方称取高岭土350kg、钠长石250kg、滑石200kg、铝粉200kg，所用化学成分见表一。坯料的加工成型、烧成温度与实施例一相同，所得产品经测试，热稳定性240℃至20℃冷水一次急冷急热不裂，白度89.72%。
本发明自释釉瓷具有以下特点1、对原料无特别要求，配料时可方便地进行调整，省去釉料的加工及上釉的工序，简化生产工艺流程，提高工效，降低生产成本。
2、可在较宽的范围内选择烧成温度(1250-1430℃)，且烧成温度范围较宽达50-70℃，且又可在高温窑中烧成，能够适用于现有的日用瓷高温窑进行生产。
3、产品具有高白度，高透光度、高强度、高热稳定性和自释釉的特点，因而产品性能特别优良。
4、应用面广，可用于日用瓷、美术瓷、建筑瓷、工业瓷、电子瓷等多个领域内。
权利要求
1.一种自释釉瓷，其特征在于该自释釉瓷的化学成分包括SiO243-58%、Al2O328-36%、MgO4.5-10.65%、K2O+Na2O1.8-5.5%(按重量百分比)。
2.根据权利要求1所述的自释釉瓷，其特征在于化学成分K2O+Na2O的含量中，K2O 2.0-5%、Na2O 0.2-0.5%(占整个瓷的化学成分中的重量百分比)。
3.根据权利要求1所述的自释釉瓷，其特征在于化学成分中K2O+Na2O的含量中K2O 0.2-0.5%、Na2O1.6-4.5%(占整个瓷的化学成分中的重量百分比)。
4.根据权利要求1或2或3所述的自释釉瓷，其特征在于制造该瓷所用的原料配方范围包括高岭土25-68%、滑石15-35%、长石15-40%(按重量百分比)。
5.根据权利要求4所述的自释釉瓷，其特征在于原料配方中还包括0-20%的铝粉或矾土。
6.根据权利要求4或5所述的自释釉瓷，其特征在于所用的长石原料采用2/3的钾长石、1/3的钠长石。
全文摘要
本发明属于陶瓷技术领域，是一种高白度高热稳定性自释釉瓷。该瓷的化学成分包括SiO
文档编号C04B33/13GK1082014SQ9311163
公开日1994年2月16日 申请日期1993年7月31日 优先权日1993年7月31日
发明者杨子初, 陈海波, 唐锡怀, 冯波, 谢晓静 申请人:湖南省陶瓷研究所