本發(fā)明涉及釉料及其制備方法，特別涉及一種堇青石透明耐磨釉及其制備方法。

背景技術(shù)：

堇青石分子式為2mgo·2al2o3·5sio2，它有三種晶型，低溫以μ-堇青石形式存在，也被稱作鎂鋁硅酸鹽，屬于菱形晶系；950℃結(jié)晶形成β-堇青石，屬于斜方晶系，是自然界中存在的一種形式；高溫下以α-堇青石形式存在，它屬于六角片狀。堇青石由于其具有熱膨脹系數(shù)低、熱導(dǎo)率小、抗熱震性好、介電常數(shù)低、介電損耗小等等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于汽車尾氣排放、泡沫陶瓷、蜂窩陶瓷、渦輪發(fā)動機(jī)以及工業(yè)熱轉(zhuǎn)換器等等各個方面。由于低膨脹系數(shù)的堇青石晶粒均勻的分散在高膨脹系數(shù)釉面會產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，對釉面起到增強(qiáng)增韌提高硬度的作用，再因其與玻璃有相似的折射率，對制得透明結(jié)晶釉有顯著的優(yōu)勢。傳統(tǒng)釉面磚由于其釉面耐磨損性差，對釉面磚的利用率低，相對的對能源資源的消耗量大，限制了釉面磚的快速發(fā)展，近些年拋光磚有突破釉面磚發(fā)展的優(yōu)勢，但由于其難以清潔、顏色單一成為了難以逾越的鴻溝。因此，制備一種耐磨性高，且不影響釉面顏色、光澤度的結(jié)晶釉才是唯一的出路。

專利號104829267a一種高耐磨釉中彩陶瓷釉面磚及其制備方法公開一種提高釉面耐磨性的方法，其原理是通過將透明基釉中加入高耐磨透明熔塊粒子制得的。而且透明熔塊粒子粒度要求嚴(yán)格，粒度太粗與基釉結(jié)合力差容易剝落；太細(xì)容易熔于基釉中，降低耐磨效果。但是此專利并沒有從原理上解釋透明釉中存在透明熔塊粒子釉面就會透明，因?yàn)槿绻悦娲嬖诹Ｗ樱Ｗ又車恼扯仁欠浅４蟮?，氣泡是很難排除；其次是透明釉和透明熔塊的結(jié)合性是很難控制的，而且并不能保證透明熔塊粒子不會與透明釉發(fā)生反應(yīng)析出其他相晶粒，因?yàn)橥该饔耘c透明熔塊粒子都是硅鋁鈣系統(tǒng)。

專利號103044080a和103030435a用于日用陶瓷的耐磨釉料及其制備方法公開了一種釉面耐磨性的方法，其耐磨原理是借助游離氧化鋁提高耐磨性，但由于其高鋁含量以及高鋇含量會導(dǎo)致原料成本以及燒成能耗成本大大提高，而且釉面的透明性需通過控制玻璃基體的高折射率才能實(shí)現(xiàn)(基體折射率需與游離氧化鋁折射率相接近)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種堇青石透明耐磨釉，提高了傳統(tǒng)陶瓷釉面磚的耐磨性以及原料的利用率。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述堇青石透明耐磨釉的制備方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種堇青石透明耐磨釉，其組分按以下重量百分比含有：

所述的堇青石透明耐磨釉的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取原料，經(jīng)球磨混合、干燥過篩，隨后將粉料在1400℃～1450℃保溫1.5h～2h后淬冷制成熔塊；

(2)將步驟(1)得到的熔塊球磨、干燥過篩，得到熔塊粉；

(3)在步驟(2)得到的熔塊粉中加入熔塊粉的5wt％～8wt％的高嶺土，裝入球磨罐內(nèi)進(jìn)行濕法球磨混合0.5h～1h，得到陶瓷漿料；

(4)將步驟(3)得到的陶瓷漿料施釉于素?zé)^的坯體上，自然風(fēng)干后，升溫至1100～1250℃并保溫0.5h～1h，獲得單相堇青石耐磨釉。

優(yōu)選的，所述含鈣化合物為焦磷酸鈣、磷酸三鈣或碳酸鈣。

優(yōu)選的，所述(3)所述球磨，具體為：球磨罐中料球重量比為1:2～1：2.5，球磨轉(zhuǎn)數(shù)為400轉(zhuǎn)/min～500轉(zhuǎn)/min，加入0.5wt％～0.8wt％cmc做增稠劑，固含量為55wt％～60wt％。

優(yōu)選的，步驟(4)所述升溫至1100～1250℃，具體為：

以10℃/min～15℃/min的升溫速率升溫至1150～1250℃保溫30min～45min。

優(yōu)選的，所述施釉為浸釉、淋釉或刮釉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

(1)本發(fā)明的堇青石釉面磚大大地提高了釉面磚的耐磨性，從而提高了傳統(tǒng)陶瓷釉面磚的利用率，節(jié)省了大量的礦物資源以及能源的損耗，同時由于堇青石在紅外波段有強(qiáng)烈的吸收，導(dǎo)致其耐熱性能也大大提高。

(2)本發(fā)明的堇青石釉面，相比生料釉，制備過程中不需要引入成核劑，燒成溫度低，燒成工業(yè)簡單，不會因?yàn)槌珊藙┑囊攵鴮?dǎo)致釉面著色。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的堇青石透明耐磨釉的x射線衍射圖譜。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例1的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％氫氟酸溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖。

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2的堇青石透明耐磨釉的x射線衍射圖譜。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例2的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％氫氟酸溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖。

圖5為本發(fā)明的實(shí)施例3的堇青石透明耐磨釉的x射線衍射圖譜。

圖6是本發(fā)明的實(shí)施例3的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％氫氟酸溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

(1)稱取礦物原料高嶺土48重量份，滑石28重量份，鈉長石2重量份，碳酸鈣7重量份，硼酸6重量份，碳酸鋰4重量份，石英5重量份，將其球磨混合、干燥過篩，隨后將粉料在1400℃保溫2h后淬冷制成熔塊。并將制備的熔塊球磨、干燥過80目網(wǎng)篩。

(2)將步驟(1)制備得的熔塊粉加入少量高嶺土裝入球磨罐內(nèi)進(jìn)行濕法球磨混合1h，球磨轉(zhuǎn)數(shù)為400轉(zhuǎn)/min，按照原料：球石＝2:1,加入5wt％高嶺土，加入0.8wt％cmc做增稠劑，并保持固含量在55％。

(3)將步驟(2)得到的漿料施釉于素?zé)^的坯體上，自然風(fēng)干后，放進(jìn)電爐內(nèi)以10℃/min的升溫速率升高至1150℃并保溫45min，即可獲得單相堇青石透明耐磨釉。

本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面的x射線衍射圖譜如圖1所示，釉層析出堇青石晶體。

本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％hf溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖如圖2所示，六角棱柱為堇青石晶體。

本實(shí)施例所得堇青石微晶透明釉的硬度比無定型透明釉的硬度提高了15％。

實(shí)施例2

(1)稱取礦物原料高嶺土50重量份，滑石32重量份，鈉長石2重量份，磷酸三鈣5重量份，硼酸8重量份，碳酸鋰1重量份，石英2重量份，將其球磨混合、干燥過篩，隨后將粉料在1450℃保溫1.5h后淬冷制成熔塊。并將制備的熔塊球磨、干燥過80目網(wǎng)篩。

(2)將步驟(1)制備得的熔塊粉加入少量高嶺土裝入球磨罐內(nèi)進(jìn)行濕法球磨混合0.5h，球磨轉(zhuǎn)數(shù)為500轉(zhuǎn)/min，按照球石：原料＝2.5:1,加入8wt％高嶺土，加入0.5wt％cmc做增稠劑，并保持固含量在60％。

(3)將步驟(2)得到的漿料施釉于素?zé)^的坯體上，自然風(fēng)干后，放進(jìn)電爐內(nèi)以15℃/min的升溫速率升高至1250℃并保溫30min，即可獲得單相堇青石透明耐磨釉。本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面的x射線衍射圖譜如圖3所示，釉層析出堇青石晶體。

本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％hf溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖如圖4所示，六角棱柱為堇青石晶體。

本實(shí)施例所得堇青石微晶透明釉的硬度比無定型透明釉的硬度提高了14％。

實(shí)施例3

(1)采用礦物原料稱取高嶺土55重量份，滑石25重量份，鈉長石2重量份，焦磷酸鈣8重量份，硼酸4重量份，碳酸鋰5重量份，石英1重量份，將其球磨混合、干燥過篩，隨后將粉料在1450℃保溫2h后淬冷制成熔塊。并將制備的熔塊球磨、干燥過80目網(wǎng)篩。

(2)將步驟(1)制備得的熔塊粉加入少量高嶺土裝入球磨罐內(nèi)進(jìn)行濕法球磨混合1h，球磨轉(zhuǎn)數(shù)為400轉(zhuǎn)/min，按照球石：原料＝2:1,加入5wt％高嶺土，加入0.5wt％cmc做增稠劑，并保持固含量在55％。

(3)將步驟(2)得到的漿料施釉于素?zé)^的坯體上，自然風(fēng)干后，放進(jìn)電爐內(nèi)以15℃/min的升溫速率升高至1200℃并保溫30min，即可獲得單相堇青石透明耐磨釉。

本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面的x射線衍射圖譜如圖5所示，釉層析出堇青石晶體。

本實(shí)施例的堇青石透明耐磨釉的釉面用5vol％hf溶液腐蝕30s后的掃描電鏡圖如圖6所示，六角棱柱為堇青石晶體。

本實(shí)施例所得堇青石微晶透明釉的硬度比無定型透明釉的硬度提高了13％。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。