本发明涉及一种陶瓷釉的制备方法，进一步是指氧化焰快速烧成的高压电瓷棕釉的原料配方及制备方法。
背景技术：
随着电力工业持续的高速发展，对电瓷绝缘子的性能要求也越来越高，不仅要保证优异的机械性能、电气性能、抗热震性能，且要求产品表面平整，具有优良的耐化学腐蚀性能和防污性能。目前行业中各电瓷生产厂家多采用传统的还原焰烧成电瓷，虽然棕色釉产品的外观及整体性能达到质量要求，但是对于瓷材料机械强度及电气绝缘性能的提高有限，并且烧成能耗较高。为了降低电瓷生产能耗，缩短烧成周期，采用氧化焰快速烧成高压电瓷是一种有效途径。但由于传统棕釉原料配方中含有Fe2O3、MnO2等变价金属氧化物，在高温固相反应过程中发生变价并释放出氧气，在釉层产生大量气泡，经1250℃烧成后，釉层中气孔率达到16％以上，釉面光泽差，桔釉和釉泡等现象严重，使电瓷产品难以达到质量要求。因此，开发一种氧化焰快速烧成的棕釉原料配方及其制备技术，对棕釉电瓷产品实现氧化焰快速烧成十分关键，对电瓷行业节能降耗有重要推动作用。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是针对电瓷产品采用还原焰烧成能耗高、产品机械强度及电气绝缘性能提高有限、而氧化焰烧成产品的釉面质量又难以控制的现状，提供一种适用于氧化焰快速烧成棕釉原料配方及其制备方法。
本发明的技术方案是：
一种氧化焰快速烧成的高压电瓷棕釉原料配方，其特征是，所述的原料为：粘土、长石、硅灰石、滑石、石英、工业硅粉和棕釉色料。
所述的原料配方为：
所述的棕釉色料由Fe2O3、Cr2O3、MnO2三种原料组成，其中Fe2O3占所述棕釉色料的质量百分比10～20％，Cr2O3占所述棕釉色料的质量百分比20～40％，MnO2占所述棕釉色料的质量百分比40～60％。
一种氧化焰快速烧成的高压电瓷棕釉制备方法，具体工艺步骤为：
(1)按以下质量份数配方作为原料：
(2)将步骤(1)中所述原料混合后，加水，球磨，过筛，得釉料；
(3)将釉料均匀施于电瓷生坯上；
(4)将施釉电瓷生坯置于抽屉式或隧道式窑炉内，在1250℃～1280℃烧成，然后自然冷却到室温；出窑得良好光泽度的高强度电瓷产品。
所述的工业硅粉为粒径小于45μm的粉料；所述的硅灰石、石英的最大粒径各控制在等于或小于60μm。
步骤(2)中加水的质量与所述原料总质量比为0.7∶1。
步骤(2)中球磨分两个阶段，第一阶段加入除工业硅粉外的其他原料，球磨至细度以320目筛测试，筛余达到与原料的质量比0.06％以下时，加入工业硅粉；第二阶段，继续球磨3小时，然后过320目筛，得釉料。
步骤(4)中所述良好光泽度的高强度电瓷产品的抗弯强度不低于200MPa，棕釉自身开口孔隙率小于0.2％，吸水率小于0.1％。
与现有技术相比，本发明的优势在于：
(1)本发明通过对电瓷棕釉原料配方的科学设计，创新性地引入了适量的工业硅粉，在高温烧成过程中参与化学反应，有效吸收了因棕釉色剂中Fe2O3和MnO2还原所释放出的O2，解决了用氧化焰快速烧成电瓷棕釉产品时易出现桔釉和釉泡的技术难题，实现了电瓷棕釉产品的氧化焰快速烧成，且所得产品釉面光泽好，棕釉自身开口孔隙率小于0.2％，吸水率小于0.1％。
(2)采用本发明的电瓷棕釉原料配方生产的电瓷产品经过氧化焰烧成，具有更高的机械强度，其瓷质抗弯强度不低于170MPa，上棕釉后抗弯强度不低于200MPa。
(3)采用本发明技术制备的电瓷产品釉色均匀细腻光亮，在保证机械强度的基础上，具有优良的耐化学腐蚀性能和防污性能，更好地满足我国特高压输变电工程建设的需求，解决现有棕釉采用氧化焰烧成时容易产生釉面桔釉、釉泡等缺陷问题。该方法具体是以粘土、长石、硅灰石、滑石、石英、工业硅粉和棕釉色料为原料，经科学配比后，按电瓷的常规工艺制备釉料，将电瓷生坯上釉后经氧化焰快速烧成，即可得到高强度、高光泽度的电瓷棕釉产品。
具体实施方式
实施例1：一种氧化焰快速烧成的高压电瓷棕釉原料配方及其制备方法，具体是：
(1)将粘土、长石、硅灰石、滑石、石英、工业硅粉和棕釉色料按以下质量份数配料：
其中，工业硅粉为粒径小于45μm的粉料，硅灰石、石英为最大粒径在60μm以下的粉料；
(2)将各原料混合后，加水，球磨至320目筛筛余达到与原料的质量比0.06％以下时，加入工业硅粉；第二阶段，继续球磨3小时，然后再过320目筛，得釉料(筛下物)；
(3)将釉料均匀施于电瓷生坯上；
(4)将施釉的电瓷生坯置于抽屉式或隧道式窑炉内，在1250℃烧成，烧成时间为32小时；然后自然冷却到室温，出窑得良好光泽度的高强度电瓷棕釉产品。
经上述步骤得到的高强度电瓷产品，其电瓷材料的抗弯强度为176MPa，上釉弯曲强度220MPa。
实施例2：一种氧化焰快速烧成的高压电瓷棕釉原料配方及其制备方法，具体是：
(1)将粘土、长石、硅灰石、滑石、石英、工业硅粉和棕釉色料按以下质量份数配料：
其中，工业硅粉为粒径小于45μm的粉料，硅灰石、石英为最大粒径在60μm以下的粉料；
(2)将各原料混合后，加水，球磨至320目筛测试，筛余达到与原料的质量比0.06％以下时，加入工业硅粉；第二阶段，继续球磨3小时，然后再过320目筛，得釉料(筛下物)；
(3)将釉料均匀施于电瓷生坯上；
(4)将施釉的电瓷生坯置于抽屉式或隧道式窑炉内，在1260℃烧成，烧成时间为35小时；然后自然冷却到室温，出窑得良好光泽度的高强度电瓷棕釉产品。
经上述步骤得到的高强度电瓷产品，其电瓷材料的抗弯强度为185MPa，上釉抗弯强度230MPa。
按照上述棕釉原料配方及其制备方法，已批量应用在各种电压等级的电瓷棕釉产品上，适用于氧化焰快速烧成，并且具有优良的产品外观，提高瓷质的抗弯曲强度20％以上，达到了国内及国际同类电瓷制造技术的先进水平。
以下对本发明做出进一步说明。
电瓷材料的烧成多采用还原焰烧成，特别是棕釉产品，由于原料配方中含有Fe2O3、MnO2等变价金属氧化物在高温固相反应过程中会发生还原反应，生成Fe3O4、Mn2O3或MnO等，并释放出O2，在还原气氛下，CO可加速Fe2O3、MnO2等变价金属氧化物的还原过程，使其在较低的温度下完成还原反应，而此时釉层尚未完全熔融，有利于O2气体的逸出，而不会在釉层中形成气泡。但在氧化气氛下，Fe2O3、MnO2的还原反应需在更高的温度下发生，此时釉层已完全熔融，且熔体的粘度较大，还原反应形成的O2难以从熔融的釉层中排出，大量气体被滞留在釉层中形成气泡。1250℃氧化气氛烧成后，釉层内孔隙率达到16％以上，釉面光泽差，有严重的桔釉和釉泡等缺陷。
为了进一步提高电瓷材料的机械强度、电气绝缘性能，并具有优良的耐化学腐蚀性能和防污性能，更好地满足我国特高压输变电工程建设的需求，本发明创造性地在棕釉原料配方中引入工业硅粉，要求工业硅粉的粒径小于45μm，是为了和电瓷其它物料颗粒混合更均匀，易于在高温状态下更好的参与化学反应，吸收釉层中排出的O2，生成SiO2成为釉料化学组成的一部分。本发明要求工业硅粉在物料球磨达到控制标准后再添加，目的是避免工业硅粉在与其它物料长时间研磨，温度升高，并与水反应生成SiO2和H2。一方面H2遇到火星容易爆燃，影响安全，另一方面，使工业硅粉性质改变，高温烧成前即已经反应生成SiO2，失去在釉料原料配方高温烧成过程中所起到的参与化学反应吸收O2的关键作用。按此条件烧成的高强度电瓷材料的抗弯强度不低于170MPa，上棕釉后抗弯强度不低于200MPa，棕釉自身开口孔隙率小于0.2％，吸水率小于0.1％。该发明原料来源广，工艺过程简单，可有效解决棕釉产品用氧化焰快速烧成的缺陷问题，降低生产能耗，提高电瓷产品性能，更好地满足我国特高压输变电工程建设的需求。