[发明专利]无毒黑色自释釉陶瓷

说明书

技术领域

本发明属于一种以成分为特征的陶瓷组合物，特别涉及一种利用紫砂土制备无毒黑色自释釉陶瓷及其制备方法。

背景技术

平川紫砂土化学成分与陶土的化学成份较为接近，但含铁量较高（＞6%），又与瓷土有很大的差别，且与宜兴紫砂陶所用的原料，包括紫泥、绿泥及红泥等紫砂泥的化学成分不同，无法用于制作紫砂陶器。目前大部分应用于砖瓦等低端产品的生产，因此，紫砂土的利用价值较低，附加值不高。

目前，国内外陶瓷工业主要使用钴系黑色着色剂来制备黑色陶瓷，需要精确搭配第四周期过渡金属元素如Co、Ni、Cr、Mn、V、Ti、Fe等的氧化物经准确搭配、复杂的加工过程组成，这些方法不但成本昂贵，烧成工艺难掌握，更重要的是钴矿、铬盐和钒盐具有一定毒性，可溶入水，大量的过渡金属元素对人体亦有害，因此生产黑瓷急需开发无毒配方。

通常带釉陶瓷产品都是由坯胎和釉层两部分组成。釉是指覆盖在瓷坯表面上的玻璃状薄层。自释釉陶瓷为一种不需上釉而又能达到上釉产品同样效果的新方法。它的原理是通过在高粘度铝硅酸溶液中固相反应合成的着色颜料来给瓷砖表面染上各种颜色并且在焙烧过程自然形成玻璃状的涂层，其性能不次于传统的釉料涂层。在焙烧自释釉瓷砖的过程中，有害析出物大大少于焙烧传统釉面砖时的析出物。自释釉陶瓷无需制浆、脱水、制釉和施釉等工序，从而解决了上述工序中产生的烟气粉尘等生态环境污染问题，并且降低了生产成本，经济效益显著，是一种简便、新型环保的陶瓷制备工艺。自释釉陶瓷，国内外已有报道，我国也有关于自释釉陶瓷制备技术的专利。而将自释釉技术用于制备黑色陶瓷，目前还没有报道。

发明内容

本发明的目的，是针对现有技术的现状，提供一种利用紫砂土制备无毒黑色自释釉陶瓷及其制备方法。

本发明通过如下技术方案予以实现，具体步骤如下：

（1）按照原料质量百分比含量进行配料：紫砂土4～60%，宝矸0～30%，长石10～60%，石英5～15%；铁、钛、锰的氧化物中的一种或多种，各为0～70%；

（2）将步骤（1）的原料放入球磨装置中球磨混料4～24h；

（3）将步骤（2）的所得原料在50℃～120℃温度下烘干2～48h；

（4）将步骤（3）的所得原料置于模具中，采用压制成形，制得坯体；

（5）将步骤（4）的所得坯体在900-1350℃烧结，保温0.5-6h，冷却到室温制得无毒黑色自释釉陶瓷。

所述步骤（1）的紫砂土为平川各类紫砂土中的任意一种或者多种；所述宝矸为平川各类宝矸中的任意一种或者多种。

所述步骤（1）的长石为长石质量百分比含量大于95%的钾长石；所述石英为石英质量百分比含量大于95%的石英。

所述步骤（3）的模具为非吸水性的不锈钢模具或者其它金属模具。

所述步骤（3）的压制成形为干压成形，成形压力为20-100MPa。

本发明的有益效果如下：

（1）利用紫砂土、长石和无毒着色剂为主要原料制备了黑色自释釉陶瓷，原料来源广泛，成本低廉，有利于解决现有资源的综合利用问题，提高其利用率和附加值。

（2）工艺过程简单、易于控制，成本低，可以促进自释釉陶瓷的产业化，具有广阔前景。

附图说明

图1是本发明实施例9制备的自释釉陶瓷样品断面边缘处的扫描电子显微镜图片；

图2是本发明实施例9制备的自释釉陶瓷样品断面中心处的扫描电子显微镜图片。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例中所用原料为矿物原料或工业陶瓷粉料；石英为化学纯；氧化铁、氧化锰、氧化钛为分析纯；紫砂土和宝矸产自平川地区，长石来自英德市奥胜新材料有限责任公司。所述长石为长石质量百分比含量大于95%的钾长石；所述石英为石英质量百分比含量大于95%的石英。

紫砂土、宝矸、长石的化学成分（wt%）详见表1。

表1

实施例1

（1）按照本发明的质量百分比含量配料：紫砂土50%，长石10%，石英5%，氧化铁25%，氧化锰3%，氧化钛7%；

（2）将步骤（1）中原料放入球磨装置中球磨混料4h；

（3）将步骤（2）中所得料在105℃温度下烘干24h；

（4）将步骤（3）中所得料放入尺寸为40mm×8mm的非吸水性的不锈钢模具，采用干压成形，成形压力为80MPa，保压1min，制得坯体；