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CN109133621B - 一种搪瓷钛彩釉料 - Google Patents

一种搪瓷钛彩釉料 Download PDF

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CN109133621B CN201810523866.9A CN201810523866A CN109133621B CN 109133621 B CN109133621 B CN 109133621B CN 201810523866 A CN201810523866 A CN 201810523866A CN 109133621 B CN109133621 B CN 109133621B
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Abstract

本发明公开一种搪瓷钛彩釉料,各组分的质量分数如下:SiO230‑38%;B2O315‑19%;Al2O35‑8%;CaO 3‑5%;TiO212‑18%;BaO 7‑10%;Na2O 10‑15%;K2O 3‑5%;MgO 0.5‑0.8%;P2O52‑4%;SO30.05‑0.1%;ZnO 2‑5%;Cr2O30.1‑0.3%;CuO 0.3‑0.5%;该发明在不同烧成温度下颜色稳定,色差小,瓷面质量好。

Description

一种搪瓷钛彩釉料
技术领域
本发明涉及搪瓷釉料,特别是涉及一种颜色稳定的钛彩搪瓷釉料。
背景技术
目前世界上所使用的大多数钛釉均为白色,在国内外暂时还没有颜色较为 稳定的彩色钛釉,对钛釉颜色稳定的要求是指在不同的烧成工艺下,颜色变化 较小,根据亨特色度差公式计算其色差值在2.5以内。
随着搪瓷的不断进步和发展,目前搪瓷产品在不同的领域都在大量的应用, 例如隧道、地铁的立面装修;幕墙外护和装饰等。随着时代的发展,客户对于 色差的要求越来越严格,并且现在的板越做越大,而板越大则色差越难保障。 在不同烧成工艺下,同一种釉料的色度会发生很大的变化,影响获得搪瓷的品 质,目前市售的钛釉在不同烧成工艺条件下的色差值可达到5以上,颜色不稳 定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种搪瓷钛彩釉料,该发明在不同烧成温度下颜色 稳定,色差小,瓷面质量好。
为解决此技术问题,本发明的技术方案是:一种搪瓷钛彩釉料,包括以下 组分:SiO2,B2O3,Al2O3,CaO,TiO2,BaO,Na2O,K2O,MgO,P2O5,SO3, ZnO,Cr2O3,CuO。
优选各组分的质量分数如下:
SiO2 30-38%;B2O3 15-19%;Al2O3 5-8%;CaO 3-5%;TiO2 12-18%;BaO 7-10%;Na2O 10-15%;K2O 3-5%;MgO 0.5-0.8%;P2O5 2-4%;SO3 0.05-0.1%;ZnO 2-5%;Cr2O3 0.1-0.3%;CuO 0.3-0.5%。
釉料中的SiO2是主要成分,是主要的玻璃网络形成体,釉料中SiO2的量越 高,烧成温度也越高。在SiO2的含量在30-38%的范围内提高可以提高釉料的机 械强度和硬度,也能够提高釉面的白度、化学稳定性和热稳定性。
本发明提供的釉料中的B2O3不仅是瓷釉的溶剂亦是瓷釉的网络形成体,会 在低温阶段促进玻璃相的形成。B2O3含量增加会使瓷釉的机械强度增大,抗磨 性提高。B2O3有很好的助熔作用,能降低瓷釉的软化温度、粘度、表面张力及 膨胀系数,利于熔解金属氧化物,有助于Cr2O3和CuO着色。
本发明提供的釉料中的Al2O3是中间体氧化物,不仅能与二氧化硅结合,也 能与碱性氧化物结合。不仅能够提高瓷釉的玻璃化能力,也能够抑制析晶,能 够显著提高釉料的弹性、硬度和化学稳定性,提高抗化学腐蚀能力。
本发明提供的釉料中CaO是釉料中的主要溶剂,降低釉熔体的粘度,提高 釉的流动性和釉面光泽度,能够降低釉料的膨胀系数,提高瓷釉的机械强度。 CaO含量增加(在质量分数3%-5%的范围内),会使瓷釉的熔融温度增加,粘度 增加,含量过高,达到6%,则釉面的光泽度会降低。
本发明提供的釉料中的TiO2是增加瓷釉的乳浊作用,耐酸性和光泽。由于 乳浊性好,瓷釉只需薄薄的涂布一层,因而这种瓷层具有高的热稳定性和耐冲 击以及抗折强度,具有良好的颜色的稳定性,防止颜色在不同的烧成条件下发 生变化。
本发明提供的釉料中的BaO是一种助熔剂,钡在碱金属中离子半径最大, 碱性最强也是碱金属氧化中中助熔效果最佳的一个,也能够提高釉面的抗有机 酸腐蚀能力。
本发明提供的釉料中的K2O和Na2O为釉料的强助熔剂,能显著的降低釉 的熔融温度和高温粘度,增大釉的折射率,从而提高釉面的光泽度,利于本发 明中的釉料经过烧成后获得具有高光的搪瓷。K2O和Na2O熔点较低,在瓷釉熔 制的过程中,容易与SiO2发生化学反应,反应会放出大量的热量,从而降低外 界的加热温度,并且在高温下能降低粘度。
本发明中MgO也是釉料的一种助熔剂,不仅能够降低熔体粘度,还可以降 低釉的膨胀系数,减少釉面龟裂,提高瓷面品质。
本发明提供的釉料中的P2O5能增加瓷釉的乳浊作用,增加瓷层的反射系数, 配合二氧化钛,共同提高本发明中釉料的颜色稳定性。
本发明提供的釉料中的ZnO能在较大范围内起到良好的助熔作用,降低釉 料的膨胀系数,提高光泽度。但是使用过量会使釉料析晶导致釉面失去通透性, 因此选择选择氧化锌的质量分数在2-5%。
本发明提供的釉料中的Cr2O3和CuO为着色剂,赋予搪瓷釉颜色以达到彩 饰效果。其中的Cr2O3主要显示绿色颜色可由亮绿到深绿,具有优良的耐光、耐 热、耐化学腐蚀等性能,遮盖力高。CuO一般认为当铜呈+2价时,显蓝色;铜 呈+1价时显绿色;铜呈0价时,胶体着色,呈红色,所以加入呈蓝色的氧化铜 协同Cr2O3起到调节釉料颜色的作用
进一步优选各组分的质量分数如下:SiO2 38%;B2O3 15%;Al2O3 6.28%; CaO3%;TiO2 12%;BaO 7%;Na2O 10%;K2O 3.2%;MgO 0.66%;P2O5 2.21%; SO3 0.06%;ZnO 2.12%;Cr2O3 0.12%;CuO 0.35%。
通过采用上述技术方案,本发明的有益效果是:本发明通过上述各组分的 整体配比利用二氧化钛和五氧化二磷具有好的乳浊度,配合Cr2O3和CuO的着 色作用,再与其他组分配合,使用本发明中釉料在不同烧成工艺下获得的搪瓷, 其色差值△E在2.5以内,色差值小,颜色稳定;同时本发明釉料烧成后获得的 搪瓷其光泽G值在89.6至97.2之间,无其他色素添加的前提下,就有良好的颜 色,且获得的搪瓷表面无针孔无釉瘤,瓷面光滑质量好,耐酸性可达国标2级; 耐碱性可达国标,不失光的级别;因此使得本发明中得釉料颜色稳定,色差小, 瓷面质量好。
从而实现本发明的上述目的。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案,下面通过具体实施例来对本发明进行 详细阐述。
实施例1
将一种搪瓷钛彩釉料,包括以下组分:SiO2,B2O3,Al2O3,CaO,TiO2,BaO, Na2O,K2O,MgO,P2O5,SO3,ZnO,Cr2O3,CuO,各组分的具体质量分数见 表1;将实施例1获得釉料分别在以下的三个工艺条件烧成:
790℃,烧成4.5min;
820℃,烧成4.5min;
840℃,烧成4.5min;
将上述工艺条件下烧成的搪瓷分别使用德国BYK生产的型号为 CD-6834/6836的色差仪测试L、a、b、G值,具体数值详见表2所示,将820℃ 烧成条件下获得的色度值分别记为L0、a0、b0,将790℃和840℃烧成条件下获 得的色度值分别记为Li、ai、bi,通过亨特色差公式:
Figure BDA0001675453200000041
获得实施例1中的釉料在不同烧成温度下的色差值△E,并将色差值记录在 表2中。
实施例1中不同烧成温度下获得的搪瓷目测有无针孔、有无釉瘤、瓷面质 量、耐酸性以及耐碱性的测试结果详见表3。
其中耐酸性的测试手段和测试结果参照GB/T 9989-2005,耐碱性参照 GB9988-1988。
实施例2
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例3
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例4
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例5
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例6
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例7
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例8
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
实施例9
本实施例与实施例1的主要区别在于釉料各组分的质量分数不同,具体差 别详见表1;本实施例不同烧成温度下各项测试结果详见表2和表3。
对照组
发明人购买了市售的钛釉釉料,分别在以下的三个工艺条件烧成:
790℃,烧成4.5min;
820℃,烧成4.5min;
840℃,烧成4.5min;
将上述工艺条件下烧成的搪瓷分别使用德国BYK生产的型号为 CD-6834/6836的色差仪测试L、a、b、G值,具体数值详见表2所示,将820℃ 烧成条件下获得的色度值分别记为L0、a0、b0,将790℃和840℃烧成条件下获 得的色度值分别记为Li、ai、bi,通过亨特色差公式:
Figure BDA0001675453200000061
获得实施例1中的釉料在不同烧成温度下的色差值△E,并将色差值记录在 表2中。
表1实施例1至实施例9各组分的质量分数列表(%)
Figure BDA0001675453200000062
Figure BDA0001675453200000071
表格2实施例1至9与对照组在不同烧成工艺条件下的色度值即色差值列表
Figure BDA0001675453200000072
Figure BDA0001675453200000081
表3实施例1至9性能指标检测结果列表
Figure BDA0001675453200000082
Figure BDA0001675453200000091
Figure BDA0001675453200000101
结合表1、表2和表3可知,按照实施例1至实施例9的组分和质量分数获 得钛釉釉料经过不同温度的烧成,获得搪瓷其色差值在在2.5以内,尤其是实施 例1可以达到1.5以内,因此实施例1至实施例9获得钛釉在没有添加颜料的前 提下色差值小,颜色稳定;实施例1至9与对照组进行对比,对照组在三组不 同烧成工艺的条件下获得的色差值分别为6.55和8.79,因此本发明中的釉料在 不同烧成温度下的颜色的稳定程度显著高于对照组的市售钛釉釉料。表2中的G 值还体现出实施例1至实施例9制备的钛釉釉料在烧成后具有高光的特性。从 表3中,各实施例烧成后获得的搪瓷其无针孔、无釉瘤、瓷面光滑细腻、耐酸性达到国标2级,耐碱性达到不失光级,因此本发明获得的钛釉釉料在保持了 良好的基础理化性能的前提下,在不同烧成温度下具有颜色稳定的特点。

Claims (2)

1.一种搪瓷钛彩釉料,其特征在于:按照质量分数由以下物质组成:
SiO2 30-38%;B2O3 15-19%;Al2O3 5-8%;CaO 3-5%;TiO2 12-18%;BaO 7-10%;Na2O10-15%;K2O 3-5%;MgO 0.5-0.8%;P2O5 2-4%;SO3 0.05-0.1%;ZnO 2-5%;Cr2O3 0.1-0.3%;CuO 0.3-0.5%;
将上述釉料分别在以下的三个工艺条件烧成:
790℃,烧成4.5min;
820℃,烧成4.5min;
840℃,烧成4.5min;
将上述工艺条件下烧成的搪瓷分别使用德国BYK生产的型号为CD-6834/6836的色差仪测试L、a、b、G值,将820℃烧成条件下获得的色度值分别记为L0、a0、b0,将790℃和840℃烧成条件下获得的色度值分别记为Li、ai、bi,通过亨特色差公式:
Figure FDA0002891929880000011
釉料在不同烧成温度下的色差值△E<2.5。
2.如权利要求1所述的一种搪瓷钛彩釉料,其特征在于:各组分的质量分数如下:SiO238%;B2O3 15%;Al2O3 6.28%;CaO 3%;TiO2 12%;BaO 7%;Na2O 10%;K2O 3.2%;MgO0.66%;P2O5 2.21%;SO3 0.06%;ZnO 2.12%;Cr2O30.12%;CuO 0.35%。
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