CN109133621B - 一种搪瓷钛彩釉料 - Google Patents
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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
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:
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:
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(％)
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
表3实施例1至9性能指标检测结果列表
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:
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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