[发明专利]一种高性能日用细瓷及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于日用陶瓷技术领域，涉及一种高性能日用细瓷及其生产方 法。

背景技术

高白、高透和高强一直是国内外高级日用细瓷所追求的目标。现有的骨 灰瓷、滑石瓷和高石英瓷虽然达到了高白、高透和高强的要求，但他们都存 在两个共同的缺点：一是三者的热膨胀系数均很大，骨质瓷、滑石瓷和高石 英瓷的膨胀系数分别为8～9×10^-6/℃、7.8～8×10^-6/℃和7.5～8.0×10^-6/℃。陶瓷 的热膨胀系数越大，其随温度变化所产生的热应力就越大，结果就很容易导 致产品热稳定性能不佳，如骨质瓷的热稳定性就很差。骨质瓷热稳定性的标 准是制品经过140℃～20℃水热交换一次不裂，明显低于高级日用细瓷经过 180℃～20℃水热交换一次不裂的标准。对于滑石瓷和高石英瓷而言，如果瓷 胎中的玻璃相和晶相量的比率、晶相粒径以及晶相转变控制不好的话，它们 的热稳定性也很难达到经过180℃～20℃水热交换一次不裂的标准。这三种 高级日用细瓷的第二个缺点就是工艺控制难。如骨质瓷和滑石瓷都存在成型 性能差和烧成范围窄的致命弱点；高石英瓷则存在石英颗粒级配要求高、瓷 胎中方石英的数量不易控制等问题。

通常的长石-石英-高岭土三元系统和绢云母-石英-高岭土三元系统高档 日用细瓷具有热稳定性高、成型性能好、烧成范围宽等优点，但却无法集高 白、高透和高强三者于一身。在这两大三元系统瓷胎中，“高强”和“高透” 这两种性能要求在制备工艺上是相互矛盾的，因为透光度高的瓷胎往往要含 有更多的玻璃相，而玻璃相强度比晶相的强度低得多，所以在通过增加玻璃 相以提高瓷胎透光度的同时，势必会降低产品的机械强度。另一方面，在配 方中引入Al₂O₃可以显著提高瓷胎强度，从而实现“高强”目标，但是引入 的Al₂O₃颗粒会大大提高瓷胎对可见光的散射作用，结果导致其透光性很差， 如通常的高铝强化瓷虽然强度高但其透光度却不尽如人意。由于“高白”可 以通过精选Fe、Ti等杂质含量低的原料和多次除铁工艺来实现，因此对这 两大三元系统瓷来说，“高白和高透”或“高白和高强”是可以达到的，然 而却不能实现“高白、高透和高强”三者兼得的目标。

综上所述，以上各种材质的高档日用细瓷都不能同时在性能和工艺上满 足要求，因此开发一种高性能日用细瓷的新材质，使之不但具有“高白、高 透和高强”的特点，而且还具有热稳定性高、成型性能好、烧成范围宽等优 点，这是非常有意义的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术上的不足，提供一种高性能日用细瓷及 其生产方法。

本发明的提供的一种高性能日用细瓷，其特征在于瓷坯的化学组成按重 量比为：SiO₂ 52～60％、Al₂O₃ 32～40％、K₂O 1～3％、Na₂O 1～3％、CaO 1.5～3.5％、 MgO 0.5～1.5％、P₂O₅ 1～2％，集高强、高白和高透三大特点于一身的日用细 瓷产品。

本发明提供的高性能日用细瓷的生产方法，生产工艺流程与目前通用的 高档日用细瓷二次烧成工艺相同，其特征在于所用的原料配方按重量比为： 高岭土40～45％、石英15～25％、钾长石10～15％、氧化铝10～20％、增透剂 8～15％，所述的增透剂为按重量比由钠长石45～50％、骨灰20～25％、方解石 10～20％、烧滑石15～20％复合而成的熔块。

本发明在坯体配方中引入氧化铝粉为增强剂，以提高瓷胎机械强度和白 度。Al₂O₃颗粒本身的强度高，它单独存在时，可以均匀地分布在瓷胎中起 到颗粒弥散增强的作用。部分Al₂O₃颗粒还可以和由高岭土脱水分解后所产 生的SiO₂反应，结果生成膨胀系数小、机械强度高的莫来石晶体，这对提 高瓷胎强度和减小其膨胀系数是十分有利的。