[发明专利]微纳复合釉料

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷釉料领域，特别是涉及日用的微纳复合釉料。

背景技术

目前，纳米复合陶瓷材料是指由两相或多相组成的材料，且其中至少有一相为纳米级的原料，目前一般认为粒径尺寸小于100nm的粒子才称为纳米级粒子，在20世纪80年代，就有人成功制备出强度高达1500MPa的Al₂O₃/SiC纳米复合陶瓷材料，之后对纳米复合陶瓷材料的研究就成为国内外众多研究学者的焦点。

然而，利用微米级和亚微米级基体中添加纳米相，可提高复合陶瓷材料的性能，我们称之为微纳复合陶瓷材料。微纳复合陶瓷材料不仅能达到纳米复合陶瓷材料各项优秀的性能指标外，还能够大大降低成本，配方原料可选种类更多，而且能够释放配方原料的限制，甚至利用复配关系，能够具有更好地某些物理性能，因此其应用途径更加广泛。目前，跳开整个陶瓷材料领域，仅仅针对陶瓷材料中釉料来说，纳米复合釉料的研究就比较少，而微纳复合釉料在国内外文献中就更为鲜有报道。

发明内容

本发明的第一个发明目的在于提供一种新型的微纳复合釉料，该微纳复合釉料制备的釉具有耐高温、耐磨、耐腐蚀，并且和普通釉层相比，还兼具良好韧性和强度；此外，它即使长期在光照下，还能够表面抗菌自洁，抗氧化。

本发明的第二个发明目的在于提供一种结合上述原料基础上，具有更好地强度、耐高温性能，并且施釉更不易开裂的微纳复合釉料。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种微纳复合釉料，该釉料由以下重量份的原料组成：微米α-Al₂O₃30-60份、纳米TiO₂4-8份、微米Ni3-9份、纳米ZrO₂3-9份、纳米TiC50-60份、莫来石3-9份、高岭土20-30份、电熔刚玉30-50份、二氧化硅微粉15-30份、六偏磷酸钠2-6份、氧化锌3-8份、碳化锆6-15份、氮化硅3-9份、碳酸钇3-9份、乌刚石粉7-15份。

进一步地，微米α-Al₂O₃40份、纳米TiO₂7份、微米Ni8份、纳米ZrO₂5份、纳米TiC56份、莫来石8份、高岭土27份、电熔刚玉39份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠3份、氧化锌3份、碳化锆15份、氮化硅8份、碳酸钇8份、乌刚石粉9份。

进一步地，微米α-Al₂O₃47份、纳米TiO₂8份、微米Ni3份、纳米ZrO₂6份、纳米TiC55份、莫来石6份、高岭土20份、电熔刚玉50份、二氧化硅微粉15份、六偏磷酸钠4份、氧化锌3份、碳化锆8份、氮化硅3份、碳酸钇3份、乌刚石粉7份。

进一步地，微米α-Al₂O₃的粒径为55-65nm、纳米TiO₂的粒径为40-50nm、纳米ZrO₂的粒径为65-75nm、纳米TiC的粒径为65-75nm。

作为优选，所述莫来石、高岭土、电熔刚玉、二氧化硅微粉、六偏磷酸钠、氧化锌、碳化锆、氮化硅、碳酸钇和乌刚石粉分别研磨成粉末，其细度均细于300目。

采用了上述技术方案的微纳复合釉料，利用该釉料制备成釉料，与现有的普通釉料相比，其有益效果如下：

一、微纳复合釉料具有矿化助融作用，使得可施釉的陶瓷坯体合成温度由常规1300℃以上的温度降低，从而大大节约燃料成本。

二、该微纳复合釉料一般采用素烧坯进行浸渍的施釉方法，施釉操作可成批量进行，简单易行、高效节劳。

三、该微纳复合釉料制成的釉层薄，但表现出更强的表面硬度和更强的韧性，其性能指标如下：维氏硬度≥21.0GPa，断裂韧度≥6.5MPa·m^1/2，抗弯强度≥980MPa。

四、抗菌和自洁功能，本发明组分中添加氧化锌和纳米TiO₂，氧化锌和纳米TiO₂均具有很好的光化学性能，尤其是纳米TiO₂和氧化锌配合作用，使得制备的釉料能够保持常效的该釉层表面光洁，尤其在光照下，会激活氧化锌和纳米TiO₂的化学性能，使得其在釉层表面起到杀菌和抗氧化作用，从而实现釉层表面自洁。