本发明涉及陶瓷制备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种制备陶瓷用的无铅透明熔块。
背景技术：
陶瓷制品因其具有高致密性、装饰效果好的优点，已广泛用于日用品、建筑材料、艺术品等领域，但是现有技术一般制陶用的熔块多添加有重金属铅，环保性较差，且一般的陶瓷釉都是不透明的，光亮度较差，色泽感不佳，以铅为主要原料的陶制釉熔块，具有融熔性能优，烧成范围宽等优点，但含铅熔块含有的铅对人体具有较大的毒性，且现有技术一般制陶用的熔块存在釉质不好、不透明，对材质颜色会遮掩，不能显示材质的质地，且釉面光滑度较差等缺点。因此，很有必要在现有技术的基础之上，研发设计一种环保安全、透明的，光泽度好、不易失光,色泽均匀的无铅透明熔块
专利申请公布号cn201210191526.3的发明专利公开了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，它由下列重量份数的原料制成：sio250～60份、al2o310～20份、mgo1～5份、cao20～30份、碱金属盐10～20份。
但是上述技术方案中提供的一种制备陶瓷用的无铅透明熔块在实际运用时时，仍旧存在较多缺点，如原料中的物质成分种类较少，在替代成氧化铅制成的熔块在实际使用制备陶瓷时，制成的陶瓷表面较为粗糙，熔块可承受温度较低，容易损坏。
技术实现要素：
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，通过采用含锂化合物或矿物锂辉石和苏州土作为原料进行烧制，烧制形成的化学物质取代含铅釉中的pbo，一起形成最低共熔物,从而替代氧化铅,保证较低的釉面烧成温度和较宽的烧成范围，既可保证釉面光泽度,又可保证膨胀系数匹配，以k2o、na2o为熔剂,能使釉具有更好的光泽度、白度和透明度,但同时又能显著提高釉料膨胀系数，li2o是具有强熔融作用的氧化物，可显著降低釉的膨胀系数并增加耐久性,熔块中含有li2o可在较低釉烧温度下获得光泽与弹性较好,b2o2能显著降低釉的熔融温度和粘度,同时还能用作强助熔剂。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，包括主料和辅料，所述主料主要化学成分包括：sio2、b2o2、al2o3、zno、li2o、na2o、mgo、k2o和cao，所述辅料主要化学成分包括：sro、bi2o3、re、硝酸盐、钛粉和五氧化二钒，其中主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：：sio28-16份、b2o24-8份、al2o36-10份、zno4-8份、li2o6-8份、na2o4-10份、mgo2-6份、k2o4-6份、cao3-9份、sro2-6份、bi2o31-3份、re3-6份、硝酸盐1-2份、钛粉3-5份、五氧化二钒2-4份。
在一个优选地实施方式中，所述主料中的化学成分选取锂辉石和苏州土，所述硝酸盐选取硝酸钠或硝酸钾。
本发明还提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块的制备方法，具体步骤为：
步骤一：选取辅料中的钛粉和五氧化二钒混合均匀，随后将混匀的原料加入球磨机内进行球磨处理，处理完成后取出烘干备用；
步骤二：将步骤一中烘干后的粉料投入电阻炉中进行真空烧结，烧结完成后将产物放置在冷却室中冷却备用；
步骤三：选取主料、剩余辅料与步骤二中烧结产物进行均匀混合，并进行均匀搅拌，搅拌的同时缓慢加入硝酸盐；
步骤四：将步骤三中配置成的原料加入熔炉中进行加热，将混合熔料加热为澄清均化的熔体，将熔体取出水淬；
步骤五：将水淬后的熔体进行烘干处理，烘干后加入粉碎机粉碎，并将粉碎后的熔体通过目筛过滤，过滤后的产物即为熔块。
在一个优选地实施方式中，所述步骤二中电阻炉的热压压力为10-15mpa，真空烧结2-4h。
在一个优选地实施方式中，所述步骤四中熔炉内温度以10-20℃/min增加至1200-1800℃烧制，烧制6-8h。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过采用含锂化合物或矿物锂辉石和苏州土作为原料进行烧制，烧制形成的化学物质取代含铅釉中的pbo，一起形成最低共熔物,从而替代氧化铅,保证较低的釉面烧成温度和较宽的烧成范围，既可保证釉面光泽度,又可保证膨胀系数匹配，以k2o、na2o为熔剂,能使釉具有更好的光泽度、白度和透明度,但同时又能显著提高釉料膨胀系数，li2o是具有强熔融作用的氧化物，可显著降低釉的膨胀系数并增加耐久性,熔块中含有li2o可在较低釉烧温度下获得光泽与弹性较好,同时膨胀系数小的釉，b2o2能显著降低釉的熔融温度和粘度,同时还能用作强助熔剂；
2、采用稀土元素作改进剂,少量引人釉中能显著促进釉料玻璃网络的形成,改善釉面的细腻光滑和光亮度,可以达到提高釉面质量的目的，同时原料中含有al2o3,能有限降低釉的熔融温度提高釉面的光泽度；
3、通过将钛粉和五氧化二钒处理后与主料混合，钛粉和五氧化二钒通过真空烧结，增加了钛铝层间结合力,从而大幅提升了材料的强度和硬度，能够增强制成的熔块整体的稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
本发明提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，包括主料和辅料，所述主料主要化学成分包括：sio2、b2o2、al2o3、zno、li2o、na2o、mgo、k2o和cao，所述辅料主要化学成分包括：sro、bi2o3、re、硝酸盐、钛粉和五氧化二钒，其中主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：sio28份、b2o24份、al2o36份、zno4份、li2o6份、na2o4份、mgo2份、k2o4份、cao3份、sro2份、bi2o31份、re3份、硝酸盐1份、钛粉3份、五氧化二钒2份。
所述主料中的化学成分选取锂辉石和苏州土，所述硝酸盐选取硝酸钠或硝酸钾。
本发明还提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块的制备方法，具体步骤为：
步骤一：选取辅料中的钛粉和五氧化二钒混合均匀，随后将混匀的原料加入球磨机内进行球磨处理，处理完成后取出烘干备用；
步骤二：将步骤一中烘干后的粉料投入电阻炉中进行真空烧结，烧结完成后将产物放置在冷却室中冷却备用，电阻炉的热压压力为10mpa，真空烧结4h；
步骤三：选取主料、剩余辅料与步骤二中烧结产物进行均匀混合，并进行均匀搅拌，搅拌的同时缓慢加入硝酸盐；
步骤四：将步骤三中配置成的原料加入熔炉中进行加热，将混合熔料加热为澄清均化的熔体，将熔体取出水淬，熔炉内温度以10℃/min增加至1800℃烧制，烧制6h；
步骤五：将水淬后的熔体进行烘干处理，烘干后加入粉碎机粉碎，并将粉碎后的熔体通过目筛过滤，过滤后的产物即为熔块。
实施例二：
本发明提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，包括主料和辅料，所述主料主要化学成分包括：sio2、b2o2、al2o3、zno、li2o、na2o、mgo、k2o和cao，所述辅料主要化学成分包括：sro、bi2o3、re、硝酸盐、钛粉和五氧化二钒，其中主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：：sio216份、b2o28份、al2o310份、zno8份、li2o8份、na2o10份、mgo6份、k2o6份、cao9份、sro6份、bi2o33份、re6份、硝酸盐2份、钛粉5份、五氧化二钒4份。
所述主料中的化学成分选取锂辉石和苏州土，所述硝酸盐选取硝酸钠或硝酸钾。
本发明还提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块的制备方法，具体步骤为：
步骤一：选取辅料中的钛粉和五氧化二钒混合均匀，随后将混匀的原料加入球磨机内进行球磨处理，处理完成后取出烘干备用；
步骤二：将步骤一中烘干后的粉料投入电阻炉中进行真空烧结，烧结完成后将产物放置在冷却室中冷却备用，电阻炉的热压压力为15mpa，真空烧结2h；
步骤三：选取主料、剩余辅料与步骤二中烧结产物进行均匀混合，并进行均匀搅拌，搅拌的同时缓慢加入硝酸盐；
步骤四：将步骤三中配置成的原料加入熔炉中进行加热，将混合熔料加热为澄清均化的熔体，将熔体取出水淬，熔炉内温度以20℃/min增加至1200℃烧制，烧制6h；
步骤五：将水淬后的熔体进行烘干处理，烘干后加入粉碎机粉碎，并将粉碎后的熔体通过目筛过滤，过滤后的产物即为熔块。
实施例三：
本发明提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块，包括主料和辅料，所述主料主要化学成分包括：sio2、b2o2、al2o3、zno、li2o、na2o、mgo、k2o和cao，所述辅料主要化学成分包括：sro、bi2o3、re、硝酸盐、钛粉和五氧化二钒，其中主料和辅料中各成分按照质量份数采用以下配比：：sio212份、b2o26份、al2o38份、zno6份、li2o7份、na2o7份、mgo4份、k2o5份、cao6份、sro4份、bi2o32份、re4份、硝酸盐1.5份、钛粉4份、五氧化二钒3份。
所述主料中的化学成分选取锂辉石和苏州土，所述硝酸盐选取硝酸钠或硝酸钾。
本发明还提供了一种制备陶瓷用的无铅透明熔块的制备方法，具体步骤为：
步骤一：选取辅料中的钛粉和五氧化二钒混合均匀，随后将混匀的原料加入球磨机内进行球磨处理，处理完成后取出烘干备用；
步骤二：将步骤一中烘干后的粉料投入电阻炉中进行真空烧结，烧结完成后将产物放置在冷却室中冷却备用，电阻炉的热压压力为13mpa，真空烧结3h；
步骤三：选取主料、剩余辅料与步骤二中烧结产物进行均匀混合，并进行均匀搅拌，搅拌的同时缓慢加入硝酸盐；
步骤四：将步骤三中配置成的原料加入熔炉中进行加热，将混合熔料加热为澄清均化的熔体，将熔体取出水淬，熔炉内温度以15℃/min增加至1500℃烧制，烧制7h；
步骤五：将水淬后的熔体进行烘干处理，烘干后加入粉碎机粉碎，并将粉碎后的熔体通过目筛过滤，过滤后的产物即为熔块。
实施例四：
选取主料时将钾长石、钠长石、石英、石灰石、白云石、锂辉石、锂云母和苏州土相同的重量进行烧制测试，并将烧制生成的物质所含化学物质进行记录，具体化学物质含量数据如下表：
经过测试后得出，锂辉石和苏州土在烧制过程中蕴含的所需化学物质含量最全面，同时烧失量少，能够提高生产效率。
同时在配料采用稀土元素作改进剂，少量引人釉中能显著促进釉料玻璃网络的形成,改善釉面的细腻光滑和光亮度,可以达到提高釉面质量的目的。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。