低温轻质陶瓷及其制备工艺制造技术

低温轻质陶瓷及其制备工艺，低温轻质陶瓷，包括低温坯体和低温釉料，低温坯体包括以下原料：德化粘土、白云石、低温石、石英、海泡石、德化红土，低温坯体包括白云石、德化粘土、低温石、石英、海泡石、德化红土等原材料，其中白云石的化学式为：CaCO3·MgCO3,经过高温(900℃)则分解成CaO·MgO，并产生大量气体CO2，使制得的陶瓷制品成多孔，且CaO·MgO是碱土金属氧化物与粘土中部分SiO2及Al2O3反应生成硅酸盐陶制品，因此制得的陶瓷气孔率高，所以陶瓷密度低、质量小、硬度小。

Low Temperature Lightweight Ceramics and Its Preparation Technology

Low-temperature lightweight ceramics and its preparation process, low-temperature lightweight ceramics, including low-temperature body and low-temperature glaze, low-temperature body includes the following raw materials: Dehua clay, dolomite, low-temperature stone, quartz, sepiolite, Dehua laterite, low-temperature body includes dolomite, Dehua clay, low-temperature stone, quartz, sepiolite, Dehua laterite and other raw materials, in which the chemical formula of dolomite is CaCO3. MgCO_3 is decomposed into CaO MgO after high temperature (900 C) and produces a large amount of gas CO_2, which makes the ceramics porous. CaO MgO is the reaction of alkaline earth metal oxides with some SiO_2 and AlO_3 in clay to produce silicate ceramics. Therefore, the ceramics produced have high porosity, low density, low quality and low hardness.

【技术实现步骤摘要】
低温轻质陶瓷及其制备工艺
本专利技术属于陶瓷制备领域，具体涉及一种低温轻质陶瓷及其制备工艺。
技术介绍
陶瓷行业是能耗大户，在能源消耗中占了很大的比例，降低陶瓷生产能耗是陶瓷行业一项长期而重要的任务，在所有的能耗方式中，降低坯体的烧成温度，实现低温快烧是解决能耗过大的根本性办法，其优越性已在陶瓷界形成共识。目前，德化陶瓷区所生产的普通日用陶瓷多采用传统的石英-长石-粘土三组分为基本组成物系，烧成温度基本在1280℃左右，这一物系的特点是原料来源丰富、价格低廉、加工性能优良、制品的理化性能良好，但现有的技术中不能实现低温快烧工艺，无法达到降低能耗的目的，并且圣诞节、复活节、母亲节等欧美的传统节日需要大量的一次性圣诞老人、烛台、动物钱罐、干果盘、花插等西洋工艺品，由于中高温陶制品不利于回收处理，在欧美市场受到抵制，不利用陶瓷制品的经济市场，有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺点，提供一种质量轻、烧成温度低、吸水率高的低温轻质陶瓷，另一目的是提供一种制备上述低温轻质陶瓷的工艺。本专利技术采用如下技术方案：低温轻质陶瓷，包括低温坯体和低温釉料；所述低温坯体包括以下重量份的原料：德化粘土45-52份、白云石30-35份、低温石8-12份、石英8-12份、海泡石12-15份、德化红土3-5份；且低温坯体的化学组成如下：SiO2：41.1-47.5％、Al2O3：14.5-17.6％、Fe2O3：0.2-0.4％、TiO2：0.3-0.5％、MgO：6.4-7.8％、CaO：9.2-11.2％、K2O：1.4-1.7％、Na2O：0.5-0.7％、I.L：17.6-21.4％；所述低温釉料包括以下重量份的原料：德化低温石20-30份、德化石灰石10-15份、德化石英12-18份、硼砂22-28份、硼酸20-25份、高岭土4-6份、分散剂3-5份。进一步的，所述分散剂为硅酸钠、三硬脂酸甘油酯、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、油酸酰胺中的一种或多种。进一步的，所述低温坯体的化学组成如下：SiO2：44.2％、Al2O3：16.1％、Fe2O3：0.3％、TiO2：0.4％、MgO：7.1％、CaO：10.2％、K2O：1.5％、Na2O：0.6％、I.L：19.5％。以上任一项所述的低温轻质陶瓷的制备工艺，包括如下步骤：(1)按低温坯体的原料配方称重配料，原料粉碎、混合、湿法球磨，制得低温坯浆；(2)将釉料配方中的德化低温石、德化石灰石、德化石英、硼砂和硼酸投入熔炼炉中，在1240-1260℃下熔炼成熔块，熔块淬水后与德化高领土、分散剂湿法球磨，制得低温釉料；(3)使用步骤(1)制得的低温坯浆制成陶瓷坯体；(4)将陶瓷坯体放入窑炉中，在880-920℃下素烧2-3h，获得陶瓷素坯；(5)在陶瓷素坯表面进行彩绘；(6)在彩绘后的陶瓷素坯表面施低温釉料；(7)待陶瓷素体表面的釉料干燥后放入窑炉中，在氧化气氛中烧制成型，烧成温度为1020-1060℃。进一步的，所述步骤(7)中烧成控制如下：低温阶段：窑炉内由常温升至290-310℃，烧窑时间50-70min；分解氧化阶段：窑炉内升温至945-955℃，烧窑时间1.5-2.5小时；高温烧成阶段：窑炉内温度控制在1020-1060℃，烧窑时间1.8-2.2小时；自然冷却阶段：窑炉内冷却至30℃以下，冷却时间延长至12小时以上。进一步的，所述步骤(1)中低温坯浆湿法球磨时，原料在球磨机中湿法研磨20-24小时，研磨介质为水，原料：球：水＝1:1.2-1.5:1-1.2。进一步的，所述步骤(2)中低温釉料湿法球磨时，原料在球磨机中湿法研磨32-36小时，研磨基质为水，原料：球：水＝1:1.5-1.8:1.8-2。进一步的，所述低温釉料的施釉方式为喷釉或浸釉。进一步的，所述低温釉料的厚度为0.5-0.8mm。进一步的，所述低温釉料的浓度为60-70波美度。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：低温坯体包括白云石、德化粘土、低温石、石英、海泡石、德化红土等原材料，其中白云石的化学式为：CaCO3·MgCO3,经过高温(900℃)则分解成CaO·MgO，并产生大量气体CO2，使制得的陶瓷制品成多孔，且CaO·MgO是碱土金属氧化物与粘土中部分SiO2及Al2O3反应生成硅酸盐陶制品，因此制得的陶瓷制品气孔率高，所以陶瓷制品密度低、质量小、硬度小；海泡石是一种纤维状的含水硅酸镁，引入海泡石与其他原料配合构成硅酸盐系统，降低烧成温度，通过对原料的颗粒级配、原料组成及烧成温度的控制，实现烧成温度的大幅度降低，制得的陶瓷制品质量轻、吸水率高，垃圾处理通过碾压则可成粉作为土壤回归大自然，便于回收处理；制备时，低温坯体应预先在900℃左右的温度下素烧，避免后面上釉后烧制时，釉面出现针孔，影响陶瓷制品的美观。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。低温轻质陶瓷，包括低温坯体和低温釉料。低温坯体包括以下重量份的原料：德化粘土45-52份、白云石30-35份、低温石8-12份、石英8-12份、海泡石12-15份、德化红土3-5份。且低温坯体的化学组成如下：SiO2：41.1-47.5％、Al2O3：14.5-17.6％、Fe2O3：0.2-0.4％、TiO2：0.3-0.5％、MgO：6.4-7.8％、CaO：9.2-11.2％、K2O：1.4-1.7％、Na2O：0.5-0.7％、I.L：17.6-21.4％。低温釉料包括以下重量份的原料：德化低温石20-30份、德化石灰石10-15份、德化石英12-18份、硼砂22-28份、硼酸20-25份、高岭土4-6份、分散剂3-5份。具体的，分散剂为硅酸钠、三硬脂酸甘油酯、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、油酸酰胺中的一种或多种。低温轻质陶瓷的制备工艺，包括如下步骤：(1)按低温坯体的原料配方称重配料，原料粉碎、混合、湿法球磨，制得低温坯浆；(2)将釉料配方中的德化低温石、德化石灰石、德化石英、硼砂和硼酸投入熔炼炉中，在1240-1260℃下熔炼成熔块，熔块淬水后与德化高领土、分散剂湿法球磨，制得低温釉料；(3)使用步骤(1)制得的低温坯浆制成陶瓷坯体；(4)将陶瓷坯体放入窑炉中，在880-920℃下素烧2-3h，获得陶瓷素坯；(5)在陶瓷素坯表面进行彩绘；(6)在彩绘后的陶瓷素坯表面施低温釉料；(7)待陶瓷素体表面的釉料干燥后放入窑炉中，在氧化气氛中烧制成型，烧成温度为1020-1060℃，具体的，烧成温度控制如下：低温阶段：窑炉内由常温升至290-310℃，烧窑时间50-70min；分解氧化阶段：窑炉内升温至945-955℃，烧窑时间1.5-2.5小时；高温烧成阶段：窑炉内温度控制在1020-1060℃，烧窑时间1.8-2.2小时；自然冷却阶段：窑炉内冷却至30℃以下，冷却时间延长至12小时以上。具体的，步骤(1)中低温坯浆湿法球磨时，原料在球磨机中湿法研磨20-24小时，研磨介质为水，原料：球：水＝1:1.2-1.5:1-1.2。步骤(2)中低温釉料湿法球磨时，原料在球磨机中湿法研磨32-36小时，研磨基质为水，原料：球：水＝1:1.5-1.8:1.8-2。低温釉料的施釉方式为喷釉或浸釉。低温釉料的厚度为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.低温轻质陶瓷，其特征在于：包括低温坯体和低温釉料；所述低温坯体包括以下重量份的原料：德化粘土45‑52份、白云石30‑35份、低温石8‑12份、石英8‑12份、海泡石12‑15份、德化红土3‑5份；且低温坯体的化学组成如下：SiO2：41.1‑47.5％、Al2O3：14.5‑17.6％、Fe2O3：0.2‑0.4％、TiO2：0.3‑0.5％、MgO：6.4‑7.8％、CaO：9.2‑11.2％、K2O：1.4‑1.7％、Na2O：0.5‑0.7％、I.L：17.6‑21.4％；所述低温釉料包括以下重量份的原料：德化低温石20‑30份、德化石灰石10‑15份、德化石英12‑18份、硼砂22‑28份、硼酸20‑25份、高岭土4‑6份、分散剂3‑5份。

【技术特征摘要】
1.低温轻质陶瓷，其特征在于：包括低温坯体和低温釉料；所述低温坯体包括以下重量份的原料：德化粘土45-52份、白云石30-35份、低温石8-12份、石英8-12份、海泡石12-15份、德化红土3-5份；且低温坯体的化学组成如下：SiO2：41.1-47.5％、Al2O3：14.5-17.6％、Fe2O3：0.2-0.4％、TiO2：0.3-0.5％、MgO：6.4-7.8％、CaO：9.2-11.2％、K2O：1.4-1.7％、Na2O：0.5-0.7％、I.L：17.6-21.4％；所述低温釉料包括以下重量份的原料：德化低温石20-30份、德化石灰石10-15份、德化石英12-18份、硼砂22-28份、硼酸20-25份、高岭土4-6份、分散剂3-5份。2.根据权利要求1所述的低温轻质陶瓷，其特征在于：所述分散剂为硅酸钠、三硬脂酸甘油酯、六偏磷酸钠、聚丙烯酸钠、油酸酰胺中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的低温轻质陶瓷，其特征在于：所述低温坯体的化学组成如下：SiO2：44.2％、Al2O3：16.1％、Fe2O3：0.3％、TiO2：0.4％、MgO：7.1％、CaO：10.2％、K2O：1.5％、Na2O：0.6％、I.L：19.5％。4.根据权利要求1至3任一项所述的低温轻质陶瓷的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)按低温坯体的原料配方称重配料，原料粉碎、混合、湿法球磨，制得低温坯浆；(2)将釉料配方中的德化低温石、德化石灰石、德化石英、硼砂和硼酸投入熔炼炉中，在1240-1260℃下熔炼成熔块，熔块淬水后与德化高领土、分散剂湿法球磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：李双展，许建星，彭照耀，林志辉，郑长龙，卢迪榛，邱建智，
申请(专利权)人：泉州市陶瓷科学技术研究所，
类型：发明
国别省市：福建,35