[发明专利]一种明焰裸烧无铅熔块釉

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷釉料，尤其是一种用于生产高品质无铅骨质瓷产品的明焰裸烧无铅熔块釉。

背景技术

骨质瓷是世界公认的高档瓷种。长期以来，骨质瓷生产都是采用二次烧成，即高温素烧和低温釉烧，并且低温釉烧时需要将产品装入匣钵内进行烧制。产品装入匣钵内烧成的优点是，产品在窑炉中不直接受到火焰和烟灰的熏染而损坏瓷器釉面的光洁度，且产品装入匣钵内烧成不仅适合各种特殊器形的装烧，而且受气氛影响小，特别是利用匣钵烧制产品时的升温和降温速度相对较慢，这对提高产品的烧制质量(尤其是追求玉质感的产品)，无疑大有益处。

目前的低温釉烧主要是采用明焰装匣烧制方法，即制品是先放入匣钵内，再组装成匣钵柱入窑中烧成。由于产品不是直接受热，需大量的能源消耗在窑具上。因此明焰装匣烧成方法能耗非常高、窑内上下温差大而且烧成周期长。此种烧成方法造成产品废品率高，经济效益降低，长期以来制约了陶瓷工业的发展。

陶瓷行业是一个高能耗产业，从原料的制备到制品的烧成等各工序，燃料、电力等能源成本占整个陶瓷生产成本的23～40％。目前我国陶瓷工业的能源利用率与国外相比，差距较大，发达国家的能源利用率一般高达50％以上，美国达57％，而我国仅达到28～30％左右。为降低能耗，实现低碳经济，世界各国都在积极努力探讨环境保护与绿色健康陶瓷的协调发展。如陶瓷行业窑炉的发展经历了从倒焰窑到隧道窑再到辊道窑的过程，而随着陶瓷行业技术进步，能源消耗水平在逐渐降低，能源结构也在发生变化。但是目前陶瓷行业的节能降耗主要集中在窑炉和相关设备的改造上，而对烧成工艺、与烧成密切相关的瓷釉及其化学组成却很少有研究与探讨。

明焰裸烧方法是20世纪70年代以来陶瓷烧成最引人注目的成果。明焰裸烧方法作为最先进的烧成方法在窑温的均匀性、窑容积生产强度和单位耗能方面均表现出最佳效果，成为现代建筑卫生陶瓷烧成的首选窑型【非专利文献1】。而对于日用陶瓷，目前明焰裸烧方式还没有得到应用与推广，主要原因是没有合适的陶瓷釉料对这种烧成方式给予支持。

采用明焰裸烧烧成方式时由于产品不需要装入匣钵内，避免了间接传热造成的浪费性热能消耗。又由于产品是直接裸露于焰气中，非常有利于快速传热烧成且窑温均匀。

瓷釉的呈色及质感基本上是由烧成温度和火焰的性质(还原焰或氧化焰)所决定，瓷器釉质及釉色品质的的高低，在瓷泥组成、炼制、干燥与烧成的基础上，基本取决于瓷釉本身的性质。因此，首先必须有适合于明焰裸烧方法的釉料，才能实现日用陶瓷的明焰裸烧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组成简单，科学合理，适合明焰裸烧的全新的骨质瓷用无铅熔块釉。本发明所述的明焰裸烧无铅熔块釉，其化学组成(wt％)为：SiO₂48.0～59.0％、Al₂O₃5.0～10.0％、B₂O₃4.0～9.0％、MgO 1.0～4.0％、CaO 3.0～9.0％、SrO 1.0～4.0％、K₂O 2.0～5.0％、Na₂O 2.0～6.0％、Li₂O 1.0～3.0％、ZnO 2.0～7.0％、CeO₂0.5～3.0％、P₂O₅1.0～9.0％。

本发明所述的明焰裸烧无铅熔块釉，由以下重量百分比的原料配制而成：石英砂25.0～35.0％、氧化铝1.0～5.0％、五水硼砂10.0～20.0％、煅烧滑石2.0～8.0％、石灰石7.0～14.0％、碳酸锶1.0～5.0％、钾长石20.0～30.0％、碳酸钠0.0～1.0％、碳酸锂1.0～4.0％、氧化锌1.0～5.0％、二氧化铈0.5～3.0％、五氧化二磷1.0～8.0％。

本发明的明焰裸烧无铅熔块釉其原料组成中不含有铅、镉组分，加入了一定量的氧化物如：三氧化二硼、氧化锶、二氧化铈和五氧化二磷。烧成后的产品瓷釉面细腻、光润、平整、无熏烟、光泽度好；釉面光泽不易脱落，不留污啧，易清洗。该熔块既适于明焰裸烧也可装入匣钵烧成；既适用于辊道窑也适用于隧道窑烧成。