一種教學(xué)陶瓷用瓷及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種教學(xué)陶瓷用瓷，由坯體和釉料制成，所述陶瓷坯體主要包括以下質(zhì)量份的原料：骨粉65～70份、長石4～5份、石英8～10份、高嶺土8～10份、鐘乳石1～2份、稀土元素2～3份、白瑪瑙1～2份、石燕2～3份、鵝管石3～6份、芒硝2～4份、代赭石5～8份和大青鹽1～2份；本發(fā)明工藝簡單、制備時(shí)間短、能耗低；本發(fā)明制備的陶瓷極大的提高了良品率，降低了廢品率，使廢品率降低到0.1%以下；本發(fā)明制備的陶瓷極大的提高了白度和半透明度，使白度達(dá)到89以上，半透明度在1.9以上。
【專利說明】
-種教學(xué)陶瓷用瓷及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種教學(xué)陶瓷用瓷及其制備方法，屬于教學(xué)用具領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷是陶器和瓷器的總稱。人們早在約8000年前的新石器時(shí)代就發(fā)明了陶器。常 見的陶瓷材料有粘±、氧化侶、高嶺±等。陶瓷材料一般硬度較高，但可塑性較差。除了使用 于食器、裝飾上外，陶瓷在科學(xué)、技術(shù)的發(fā)展中亦扮演著重要角色。陶瓷原料是地球原有的 大量資源黏±經(jīng)過澤取而成。而粘±的性質(zhì)具初性，常溫遇水可塑，微干可雕，全干可磨;燒 至700度可成陶器能裝水;燒至1230度則瓷化，可幾乎完全不吸水且耐高溫耐腐蝕。其用法 之彈性，在今日文化科技中有各種創(chuàng)意的應(yīng)用。發(fā)明了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化 物、棚化物和碳化物等。
[0003] 陶瓷是化學(xué)、物理、生物、美術(shù)等教學(xué)過程中必不可少的一種材料，例如美術(shù)用陶 瓷模型、研鉢等都是陶瓷制品，應(yīng)用及其廣泛;但是現(xiàn)有的陶瓷白度和半透明度低，不利于 教學(xué)的使用，而且由于部分教學(xué)用具對于陶瓷的要求高，使得相應(yīng)陶瓷制備困難，成功率 低、廢品率高并且制備時(shí)間長、能耗高，不利于教學(xué)工作的進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的問題是提供一種教學(xué)陶瓷用瓷，具有白度高和半透明度高的優(yōu) 點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明要解決的另一問題是提供一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，具有工藝簡單、 制備時(shí)間短、能耗低和廢品率低的優(yōu)點(diǎn)。
[0006] 為解決W上技術(shù)問題，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案： 一種教學(xué)陶瓷用瓷，由巧體和釉料制成，所述陶瓷巧體主要包括W下質(zhì)量份的原料:骨 粉65~70份、長石4~5份、石英8~10份、高嶺±8~10份、鐘乳石1~2份、稀±元素2~3份、 白瑪瑤1~2份、石燕2~3份、碟管石3~6份、芒硝2~4份、代髓石5~8份和大青鹽1~2份。
[0007] 所述陶瓷釉料主要包括W下質(zhì)量份的原料:長石32~34份、滑石6~8份、石英6~8 份、錯(cuò)石10~12份、賠石9~10份、青樣石12~14份和瓷粉19~20份。
[000引所述長石的化學(xué)成分為：Si02:68%，A!203 :12%，P+S: 0.05%，K20+Na20: 190/0; 所述石英的化學(xué)成分為Si化> 99.8%，化2化《0.0150/0; 所述高嶺上的化學(xué)成分為Si02:45%，Al203:39.50/0; 所述稀±元素的組分按質(zhì)量百分比為:銅:20%，姉：1%，錯(cuò):6%，欽：11%，銀：10%，衫：18%， 館:5%，鋪:22%，余量為巧和不可避免的雜質(zhì)。
[0009] W下是對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化： 一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，所述制備方法依次包括W下步驟:巧料原料預(yù)處理、制 備巧料、制備釉料、分級高溫素?zé)?、施釉、分級低溫釉燒和分級降溫?br>[0010] 所述巧料原料預(yù)處理步驟為:將鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽放置 到濃度為15%的醋酸溶液中浸泡ο. 5小時(shí)后，再用乙醇浸泡ο. 5小時(shí)后備用。
[0011] 所述分級高溫素?zé)襟E為:按每小時(shí)200°C~250°C的升溫速度，在氧化氣氛下，把 步驟1中所制得的巧料加熱到800°C~820°C，保持此溫度1個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)250°C~300 °C的升溫速度升溫至1000°C~1100°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)350°C~400°C的升 溫速度升溫至1200°C~1250°C，保持此溫度3個(gè)小時(shí)，完成高溫素?zé)?，然后隨著加熱用的害 爐冷卻至常溫。
[0012] 所述分級低溫釉燒步驟為:把施釉完成的巧體，在氧化氣氛下，按每小時(shí)180°C~ 190°C的升溫速度升溫至650°C~680°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的 升溫速度升溫至880°C~900°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度 升溫至1000°C~1100°C，保持此溫度6個(gè)小時(shí)，燒制成為廢品率低的陶瓷。
[0013] 所述分級降溫步驟為:把釉燒完成后的廢品率低的陶瓷，在還原氣氛下，按每小時(shí) 150°C的降溫速度，降溫至900°C，保持此溫度1小時(shí);再按每小時(shí)180°C的降溫速度，降溫至 800°C，保持此溫度1小時(shí)；按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至700°C，保持此溫度0.5小 時(shí);按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至600°C，保持此溫度0.5小時(shí);之后隨著加熱用的害 爐冷卻至常溫，完成廢品率低的陶瓷的整個(gè)燒制過程。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明工藝簡單、制備時(shí)間短、能耗低，分 級高溫素?zé)齼H需不到12小時(shí)，分級低溫釉燒僅需不到16小時(shí)，分級降溫僅需不到6小時(shí)，降 低了陶瓷的制備時(shí)間;本發(fā)明制備的陶瓷極大的提高了良品率，降低了廢品率，使廢品率降 低到0.1%W下;本發(fā)明制備的陶瓷極大的提高了白度和半透明度，使白度達(dá)到89W上，半透 明度在1.9W上。
[0015] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 實(shí)施例1，一種教學(xué)陶瓷用瓷，由巧體和釉料制成， 其中陶瓷巧體主要包括W下質(zhì)量份的原料:骨粉65份、長石5份、石英10份、高嶺±10 份、鐘乳石1份、稀±元素3份、白瑪瑤2份、石燕3份、碟管石3份、芒硝2份、代髓石8份和大青 鹽1份； 其中陶瓷釉料主要包括W下質(zhì)量份的原料:長石32份、滑石8份、石英8份、錯(cuò)石10份、賠 石9份、青樣石13份和瓷粉20份。
[0017] 長石的化學(xué)成分為：Si〇2:68%、Al2〇3:12%、P+S: 0.05%，K20+化 2〇: 19〇/〇; 石英的化學(xué)成分為Si〇2 > 99.8%，化2〇3《0.015〇/〇; 高嶺±的化學(xué)成分為Si〇2:45%，Al2〇3:39.5〇/〇; 稀±元素的組分按質(zhì)量百分比為:銅:20%，姉：1 %，錯(cuò):6%，欽：11%，銀：10%，衫：18%，館： 5%，鋪:22%，余量為巧和不可避免的雜質(zhì)。
[0018] -種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，包括W下步驟： 1.巧料原料預(yù)處理:將鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽放置到濃度為15% 的醋酸溶液中浸泡0.5小時(shí)后，再用乙醇浸泡0.5小時(shí)后備用。
[0019] 2.制備巧料:將步驟1中預(yù)處理過的鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽 與未處理骨粉、長石、石英、高嶺±、稀±元素和白瑪瑤為原料制備巧料，巧料的制備方法采 用傳統(tǒng)工藝即可，制備完成后備用； 3.制備釉料:按所述廢品率低的陶瓷釉料的原料制備釉料，制備完成后備用。
[0020] 4.分級高溫素?zé)?按每小時(shí)200°C~250°C的升溫速度，在氧化氣氛下，把步驟1中 所制得的巧料加熱到800°C~820°C，保持此溫度1個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)250°C~300°C的升溫 速度升溫至1000°C~1100°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)350°C~400°C的升溫速度升 溫至1200°C~1250°C，保持此溫度3個(gè)小時(shí)，完成高溫素?zé)?，然后隨著加熱用的害爐冷卻至 常溫； 5. 施釉:采用傳統(tǒng)工藝制備把步驟2中制備的釉料施給巧體； 6. 分級低溫釉燒:把步驟5施釉完成的巧體，在氧化氣氛下，按每小時(shí)180°C~190°C的 升溫速度升溫至650°C~680°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度 升溫至880°C~900°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度升溫至 1000°C~1100°C，保持此溫度6個(gè)小時(shí)，燒制成為廢品率低的陶瓷； 7.分級降溫:先把步驟6中完成燒制的廢品率低的陶瓷，在還原氣氛下，按每小時(shí)150 °C的降溫速度，降溫至900°C，保持此溫度1小時(shí)；再按每小時(shí)180°C的降溫速度，降溫至800 °C，保持此溫度1小時(shí);按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至700°C，保持此溫度0.5小時(shí);按 每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至600°C，保持此溫度0.5小時(shí);之后隨著加熱用的害爐冷 卻至常溫，完成廢品率低的陶瓷的整個(gè)燒制過程。
[0021] 實(shí)施例2,一種教學(xué)陶瓷用瓷，由巧體和釉料制成，其中陶瓷巧體主要包括W下質(zhì) 量份的原料:骨粉68份、長石5份、石英9份、高嶺±8份、鐘乳石1.5份、稀±元素2.5份、白瑪 瑤1.5份、石燕2.5份、碟管石5份、芒硝3份、代髓石6份和大青鹽2份； 稀±元素的組分按質(zhì)量百分比為:銅:20%，姉：1 %，錯(cuò):6%，欽：11%，銀：10%，衫：18%，館： 5%，鋪:22%，余量為巧和不可避免的雜質(zhì)。
[0022] 長石的化學(xué)成分為：Si〇2:68%，Al2〇3:12%，P+S: 0.05%，K2〇+Na2〇: 19〇/〇; 石英的化學(xué)成分為Si〇2 > 99.8%，化2〇3《0.015〇/〇; 高嶺±的化學(xué)成分為Si〇2:45%，Al2〇3:39.5〇/〇; 其中陶瓷釉料主要包括W下質(zhì)量份的原料:長石33份、滑石7份、石英7份、錯(cuò)石11份、賠 石10份、青樣石12份和瓷粉20份。
[0023] -種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，包括W下步驟： 1.巧料原料預(yù)處理:將鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽放置到濃度為15% 的醋酸溶液中浸泡0.5小時(shí)后，再用乙醇浸泡0.5小時(shí)后備用。
[0024] 2.制備巧料:按將步驟1中預(yù)處理過的鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青 鹽與未處理骨粉、長石、石英、高嶺±、稀±元素和白瑪瑤為原料制備巧料制備巧料，巧料的 制備方法采用傳統(tǒng)工藝即可，制備完成后備用； 3.制備釉料:按所述廢品率低的陶瓷釉料的原料制備釉料，制備完成后備用。
[0025] 4.分級高溫素?zé)?按每小時(shí)200°C~250°C的升溫速度，在氧化氣氛下，把步驟1中 所制得的巧料加熱到800°C~820°C，保持此溫度1個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)250°C~300°C的升溫 速度升溫至1000°C~1100°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)350°C~400°C的升溫速度升 溫至1200°C~1250°C，保持此溫度3個(gè)小時(shí)，完成高溫素?zé)缓箅S著加熱用的害爐冷卻至 常溫； 5. 施釉:采用傳統(tǒng)工藝制備把步驟2中制備的釉料施給巧體； 6. 分級低溫釉燒:把步驟5施釉完成的巧體，在氧化氣氛下，按每小時(shí)180°C~190°C的 升溫速度升溫至650°C~680°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度 升溫至880°C~900°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度升溫至 1000°C~1100°C，保持此溫度6個(gè)小時(shí)，燒制成為廢品率低的陶瓷； 7. 分級降溫:先把步驟6中完成燒制的廢品率低的陶瓷，在還原氣氛下，按每小時(shí)150°C 的降溫速度，降溫至900°C，保持此溫度1小時(shí);再按每小時(shí)180°C的降溫速度，降溫至800°C， 保持此溫度1小時(shí);按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至700°C，保持此溫度0.5小時(shí)；按每 小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至600°C，保持此溫度0.5小時(shí);之后隨著加熱用的害爐冷卻 至常溫，完成廢品率低的陶瓷的整個(gè)燒制過程。
[0026] 實(shí)施例3,一種教學(xué)陶瓷用瓷，由巧體和釉料制成，其中陶瓷巧體主要包括W下質(zhì) 量份的原料:骨粉70份、長石4份、石英8份、高嶺±10份、鐘乳石2份、稀±元素2份、白瑪瑤1 份、石燕2份、碟管石6份、芒硝4份、代髓石5份和大青鹽1份； 其中陶瓷釉料主要包括W下質(zhì)量份的原料:長石34份、滑石6份、石英6份、錯(cuò)石12份、賠 石9份、青樣石14份和瓷粉19份。
[0027] 長石的化學(xué)成分為：Si〇2:68%，Al2〇3:12%，P+S: 0.05%，Κ2〇+化 2〇: 19〇/〇; 石英的化學(xué)成分為Si〇2 > 99.8%，化2〇3《0.015〇/〇; 高嶺±的化學(xué)成分為Si〇2:45%，Al2〇3:39.5〇/〇; 稀±元素的組分按質(zhì)量百分比為:銅:20%，姉：1 %，錯(cuò):6%，欽：11%，銀：10%，衫：18%，館： 5%，鋪:22%，余量為巧和不可避免的雜質(zhì)。
[0028] -種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，包括W下步驟： 1.巧料原料預(yù)處理:將鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽放置到濃度為15% 的醋酸溶液中浸泡0.5小時(shí)后，再用乙醇浸泡0.5小時(shí)后備用。
[0029] 2.制備巧料:將步驟1中預(yù)處理過的鐘乳石、石燕、碟管石、芒硝、代髓石和大青鹽 與未處理骨粉、長石、石英、高嶺±、稀±元素和白瑪瑤為原料制備巧料制備巧料，巧料的制 備方法采用傳統(tǒng)工藝即可，制備完成后備用； 3.制備釉料:按所述廢品率低的陶瓷釉料的原料制備釉料，制備完成后備用。
[0030] 4.分級高溫素?zé)?按每小時(shí)200°C~250°C的升溫速度，在氧化氣氛下，把步驟1中 所制得的巧料加熱到800°C~820°C，保持此溫度1個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)250°C~300°C的升溫 速度升溫至1000°C~1100°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)350°C~400°C的升溫速度升 溫至1200°C~1250°C，保持此溫度3個(gè)小時(shí)，完成高溫素?zé)?，然后隨著加熱用的害爐冷卻至 常溫； 5. 施釉:采用傳統(tǒng)工藝制備把步驟2中制備的釉料施給巧體； 6. 分級低溫釉燒:把步驟5施釉完成的巧體，在氧化氣氛下，按每小時(shí)180°C~190°C的 升溫速度升溫至650°C~680°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度 升溫至880°C~900°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度升溫至 1000°C~1100°C，保持此溫度6個(gè)小時(shí)，燒制成為廢品率低的陶瓷； 7. 分級降溫:先把步驟6中完成燒制的廢品率低的陶瓷，在還原氣氛下，按每小時(shí)150°C 的降溫速度，降溫至900°C，保持此溫度1小時(shí);再按每小時(shí)180°C的降溫速度，降溫至800°C， 保持此溫度1小時(shí);按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至700°C，保持此溫度ο. 5小時(shí)；按每 小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至600°C，保持此溫度0.5小時(shí);之后隨著加熱用的害爐冷卻 至常溫，完成廢品率低的陶瓷的整個(gè)燒制過程。
[0031]由上述各實(shí)施例所制得的精骨瓷性能如下表：
W上所述為本發(fā)明最佳實(shí)施方式的舉例，其中未詳細(xì)述及的部分均為本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員的公知常識。本發(fā)明的保護(hù)范圍W權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何基于本發(fā)明的技術(shù)啟示 而進(jìn)行的等效變換，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種教學(xué)陶瓷用瓷，由坯體和釉料制成，其特征在于:所述陶瓷坯體主要包括以下質(zhì) 量份的原料:骨粉65~70份、長石4~5份、石英8~10份、高嶺土8~10份、鐘乳石1~2份、稀 土元素2~3份、白瑪瑙1~2份、石燕2~3份、鵝管石3~6份、芒硝2~4份、代赭石5~8份和大 青鹽1~2份。2. 如權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷，其特征在于:所述陶瓷釉料主要包括以下質(zhì) 量份的原料:長石32~34份、滑石6~8份、石英6~8份、鋯石10~12份、蛭石9~10份、青礞石 12~14份和瓷粉19~20份。3. 如權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷，其特征在于:所述長石的化學(xué)成分為:Si02: 68%, Al2〇3 ： 12%, P+S ： 0.05%, K20+Na20 ： 19% ； 石英的化學(xué)成分為Si02彡99.8%，F(xiàn)e2〇3彡0.015%; 高嶺土的化學(xué)成分為Si02:45%，Al2〇3:39.5%; 所述稀土元素的組分按質(zhì)量百分比為:鑭:20%，鈰：1%，鐠:6%，釹：11%，钷：10%，釤：18%， 銪:5%，鏑:22%，余量為鉺和不可避免的雜質(zhì)。4. 如權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，其特征在于:所述制備方法依次 包括以下步驟:坯料原料預(yù)處理、制備坯料、制備釉料、分級高溫素?zé)?、施釉、分級低溫釉?和分級降溫。5. 如權(quán)利要求4所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，其特征在于:所述坯料原料預(yù)處 理步驟為:將鐘乳石、石燕、鵝管石、芒硝、代赭石和大青鹽放置到濃度為15%的醋酸溶液中 浸泡0.5小時(shí)后，再用乙醇浸泡0.5小時(shí)后備用。6. 如權(quán)利要求4所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，其特征在于:所述分級高溫素?zé)?步驟為:按每小時(shí)200 °C~250 °C的升溫速度，在氧化氣氛下，把步驟1中所制得的坯料加熱 至|J800°C~820°C，保持此溫度1個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)250°C~300°C的升溫速度升溫至1000°C ~1100°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)350°C~400°C的升溫速度升溫至1200°C~1250 °C，保持此溫度3個(gè)小時(shí)，完成高溫素?zé)?，然后隨著加熱用的窯爐冷卻至常溫。7. 如權(quán)利要求4所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，其特征在于:所述分級低溫釉燒 步驟為:把施釉完成的坯體，在氧化氣氛下，按每小時(shí)180°C~190°C的升溫速度升溫至650 °C~680°C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200°C~210°C的升溫速度升溫至880°C~900 °C，保持此溫度2個(gè)小時(shí)，再按每小時(shí)200 °C~210 °C的升溫速度升溫至1000 °C~1100 °C，保 持此溫度6個(gè)小時(shí)，燒制成為廢品率低的陶瓷。8. 如權(quán)利要求4所述的一種教學(xué)陶瓷用瓷的制備方法，其特征在于:所述分級降溫步驟 為:把釉燒完成后的廢品率低的陶瓷，在還原氣氛下，按每小時(shí)150°C的降溫速度，降溫至 900°C，保持此溫度1小時(shí);再按每小時(shí)180°C的降溫速度，降溫至800°C，保持此溫度1小時(shí)； 按每小時(shí)200°C的降溫速度，再降溫至700°C，保持此溫度0.5小時(shí)；按每小時(shí)200°C的降溫速 度，再降溫至600°C，保持此溫度0.5小時(shí)；之后隨著加熱用的窯爐冷卻至常溫，完成廢品率 低的陶瓷的整個(gè)燒制過程。
【文檔編號】C03C8/00GK106082992SQ201610417895
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610417895.8, CN 106082992 A, CN 106082992A, CN 201610417895, CN-A-106082992, CN106082992 A, CN106082992A, CN201610417895, CN201610417895.8
【發(fā)明人】段海云
【申請人】山東智匯專利運(yùn)營有限公司(中國)