[发明专利]自释釉低温陶瓷的制造方法

说明书

本发明属于陶瓷行业一种自释釉低温陶瓷。

目前，国内带釉的陶瓷制品，都是由坯和釉两部分组成，即在生坯（瓷胎）的内、外表面施一层K₂O、Na₂O、MgO、CaO等碱性氧化物含量高的釉、然后，通过1320℃～1430℃（硬质瓷）温度烧成，使坯釉结合在一起，并在表面熔化成一层光洁平整的玻璃质，从而起到美化和保护制品的作用，这种带釉的陶瓷制品施釉时不仅操作工序繁杂，劳动强度大，对釉料纯度、细度要求严格，而且，常因施釉控制不严，给制品带来诸如凉釉、流釉、针孔、斑点、失釉、破损等许多外观缺陷，直接影响到产品质量和产量的提高。人们曾一度想通过自动机械上釉工艺来解决上述问题，但对于器型复杂的日用瓷、美术瓷是难以达到预期的效果。

人们能否做到陶瓷制品不需上釉，而能达到上釉制品的同样效果呢？很早以来，不少陶瓷专家进行过不懈的研究，但一直没有找到一种切实可行的，能用于大生产的方法，到目前为止，复杂器型的日用瓷，美术瓷，仍然是采用传统的上釉工艺。

匈牙利专利HuT031-036-A介绍一种自动玻化陶瓷，其方法是以20-50%的氢硅酸铝（aluminium    hydrosilicate）和红泥（redmud）为基本组成，加进晶粒大小为10-110微米的浮石（pumice），使碱的含量增加5-20%（wt%），通过一次烧成即得到陶瓷产品。这种自动玻化陶瓷的白度、透光度、光泽度达不到高档日用瓷和高档美术瓷的要求。其次，由于配方中采用了20-50%的氢硅酸铝化工原料，造成生产成本高，原料来源困难等问题。且仅能用于生产建筑材料。

苏联专利sul470-791-A，介绍的方法是采用14-46%的火山灰，4-6%的碳酸钠，50-80%的劣质高岭土，在15-17%的含水量的情况下，通过加压使碱迁移到表面，在隔焰窑950℃烧成生产面砖，这一专利存在三个问题：一是必须经过加压使碱迁移到表面、工艺复杂;二是使用化工原料碳酸钠、成本高;三是只能用于生产建筑材料面砖。

本发明的目的在于提供一种既能省去上釉工序（约占陶瓷生产加工、成型工作总量的50%左右），又能达到或超过上釉陶瓷制品的釉面效果，简化生产工艺流程、降低生产成本，节约能源的自释釉低温陶瓷的制造方法。

本发明的配方按重量百分比为高岭土10-25%，硅石灰30-35%，石英40-50%、钾长石4-10%。锻烧滑石0-2%，膨润土0-5%，其各种原料在配方中的作用为：高岭土在配方中一是起可塑作用，保证产品成型且生坯干燥后具有足够的机械强度，二是提供一定量的AL₂O₃（小于10%）与硅灰石中硅酸钙CaSiO₃于900～1000℃时生成活性钙长石，硅灰石是本发明的关键原料，其用量较高，它与高岭土中的Al₂O₃2SiO₂，在较低温度下生成的活性钙长石与添加进的少量钾长石如4-10%一起互相促溶，使产品能在较低温度下（1220～1300℃）烧成，从而达到节能的目的，最重要的在于钾长石与钙长石在低于1250℃下不互熔，而钾长石的熔点比钙长石的熔点低，所以，钾长石首先熔融并由于坯体的内、外温差而向坯体表面迁移（或称释放），富集于表面后，由本来的坯体低含量钾长石变成表面局部称释放），富集于表面后，由本来的坯体低含量钾长石变成表面局部高含量钾长石，从而溶解表面的石英微粒，并与活性钙长石一起（此时温度接近1250℃钾长石，钙长石开始混熔），形成表面玻璃层（即釉层）。硅灰石与高岭土中的Al₂O₃·2SiO₂反应生成另一成份是方石英，它与加入的高含量石英一起在坯体起骨架作用，保证坯体在液相大量生成时，有足够的高温稳定性，不至于产生变形。结合剂一般为膨润土，它的作用是提高坯体成型的结合性，从而提高成型的正品率。煅烧滑石的加入是为了降低烧成温度（约降低20℃）且对热稳定性有好处。

配方中各种原料的化学组成为：（详见表1）

配方中各种原料颗粒细度及其配合对产品的成型、生坯干燥强度，产品烧成温度及自释釉的生成温度，釉层饱满度都有着重要的作用。各种原料的颗粒级配比为：整体细度大于30微米的颗粒＜5%，小于15微米的颗粒＞60%，小于5微米颗粒＜10%。

本发明的生产工艺流程与现有的日用瓷和美术瓷生产工艺基本相同，但省去了釉料加工，取消了施内、外釉、底釉处理工序。