專利名稱：一種利用工業(yè)礦渣進(jìn)行分相黑色花釉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用工業(yè)礦渣進(jìn)行分相黑色花釉的制備方法，具體涉及一種可用于建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷、藝術(shù)陶瓷及其它高、中、低溫陶瓷黑色花釉的制備方法。
背景技術(shù)：
黑色釉是一種名貴的釉。在我國(guó)用黑釉裝飾瓷器是一種古老傳統(tǒng)的方法，東漢時(shí)期的上虞黑釉及東晉的德清窯黑釉，以端莊、肅穆、穩(wěn)重的色感特點(diǎn)，一直倍受人們喜愛(ài)。這些黑釉是用含鐵粘土在還原氣氛下燒成制得的，它的呈色極不穩(wěn)定，且燒成工藝很難掌握。隨著近代陶瓷工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)上常采用Co2O3、Fe2O3、Cr203、Mn203等金屬氧化物先制備成色料，再加入到基礎(chǔ)釉中來(lái)制得黑釉。此種方式釉燒雖不受氣氛影響，但是需要在不含鋅的石 灰釉中使用，而且色料受Co2O3等原材料價(jià)格的影響，成本很高。近年來(lái)一些學(xué)者制成無(wú)Co的Fe-Cr-Mn-Ni系統(tǒng)黑色料和Fe-Cr-Cu-Ni系統(tǒng)黑色料(孫忱，殷書建，戴軍，董波，張宇宏.無(wú)鈷黑色料的應(yīng)用及注意問(wèn)題.現(xiàn)代陶瓷及技術(shù)，1998(2) :41-44.)，但此種黑釉仍屬于一種同晶混合型尖晶石系色料，且Fe203、Mn203等著色氧化物含量較高，需要通過(guò)煅燒、酸洗、淘洗等工藝預(yù)先合成色料，工藝過(guò)程相對(duì)復(fù)雜且能耗高、污染大，相對(duì)成本亦然較高，不符合當(dāng)前國(guó)際社會(huì)節(jié)能減排的需要，亟待技術(shù)改進(jìn)提聞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供利用一種工業(yè)礦渣制備價(jià)格低廉，黑度高，呈色純正、性能穩(wěn)定的分相黑色花釉的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是I)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C，并保溫60分鐘，待冷卻后進(jìn)行球磨，取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將50-70 %的長(zhǎng)石，10-20 %的石英，2-10 %的方解石，0_5 %的滑石，1-8 %的磷酸鈣，10-25 %的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4 %的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為I. 6-1. 7g/cm3 ；3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1180-1250°c，保溫20_50分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。所述的球磨采用的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為900r/h,球磨時(shí)間為30分鐘。本發(fā)明利用富含多種金屬元素的工業(yè)礦渣，通過(guò)配方調(diào)制，利用釉燒成過(guò)程中熔體產(chǎn)生的分相機(jī)理進(jìn)行著色。并通過(guò)XRD、反射光譜分析等測(cè)試手段研究分析表明，本發(fā)明所述黑釉呈現(xiàn)黑色的機(jī)理是根據(jù)顏色的減色混合原理實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)工業(yè)礦渣經(jīng)過(guò)固相反應(yīng)形成的(Fe Mga J2Mgatl5O3鎂鐵氧化物、Si02、Mg2SiO4JjE鎂錳閃石等著色氧化物，引入釉中，這些固溶體對(duì)不同波段的可見(jiàn)光進(jìn)行選擇性吸收，最終將380 780nm段的可見(jiàn)光全部吸收呈現(xiàn)為黑色釉。本發(fā)明制備的色釉色度純正、釉面光亮且鮮艷，并能夠根據(jù)用量和燒制溫度的不同，使釉面形成藍(lán)色、紅色等不同顏色的花紋，而且著色度較高的微相因光線透射、折射作用整個(gè)釉層，如同玻璃貼有一層黑色膜而使整個(gè)玻璃顯黑色一樣。此類黑釉因微相對(duì)著色離子的包裹作用而使呈色穩(wěn)定性提高，且著色劑含量?jī)H為普通釉色料用量的30% -50%。此種礦渣原料來(lái)源廣，價(jià)格低廉，黑度高，呈色純正、性能穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用于各類陶瓷產(chǎn)品的黑釉裝飾。從而產(chǎn)生一種低成本、高穩(wěn)定性的黑色花釉。



圖I是本發(fā)明實(shí)施煅燒后礦渣的XRD圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例I的樣品照片，其中圖2a為光學(xué)顯微分析照片，圖2b為掃描電鏡照片；圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的樣品照片。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I :I)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C，并保溫60分鐘后自然冷卻，待冷卻后在轉(zhuǎn)速為900r/h下球磨30分鐘，取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將50%的長(zhǎng)石，10%的石英，10%的方解石，2%的滑石，3.0%的磷酸鈣，25%的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4%的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為I. 7g/cm3 ；3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1250°C，保溫50分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。表一為實(shí)施例I的測(cè)試結(jié)果參數(shù)；
參數(shù)三刺激值XyL* a* b*XYZ
值 0.00 0.33 0.72 0.0000 0.3131 5.71 -9.99 -4.17由表I可以看出，在國(guó)際發(fā)光照明委員會(huì)(CIE)色度圖中，顏色的分布點(diǎn)處于藍(lán)黑色區(qū)域。從圖I中可以看出該礦渣組成中含有發(fā)色成分鐵及其化合物，說(shuō)明呈色元素主要來(lái)自氧化鐵；由圖2的照片可以看出本發(fā)明所制備的為分相黑色花釉。
實(shí)施例2 1)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C，，并保溫60分鐘后自然冷卻，待冷卻后在轉(zhuǎn)速為900r/h下球磨30分鐘，取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將55%的長(zhǎng)石，20%的石英，8%的方解石，2%的磷酸鈣，15%的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4%的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉楽:比重為I. lg/cxa ；3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1230°C，保溫40分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。由圖3的照片可以看出本發(fā)明所制備的為分相黑色花釉。實(shí)施例3 I)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C并保溫60分鐘后自然冷卻，待冷卻后在轉(zhuǎn)速為900r/h下球磨30分鐘，取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將60 %的長(zhǎng)石，15 %的石英，6 %的方解石，5 %的滑石，I. O %的磷酸鈣，13%的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4%的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為I. 7g/cm3 ；3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1220°C，保溫40分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。實(shí)施例4 I)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C，并保溫60分鐘，待冷卻后在轉(zhuǎn)速為900r/h下球磨30分鐘取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將65%的長(zhǎng)石，10%的石英，6%的方解石，2%的滑石，5.0%的磷酸鈣，12%的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4%的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為I. 6g/cm3 ；3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1200°C，保溫30分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。實(shí)施例5 I)精細(xì)礦渣的制備將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°C，并保溫60分鐘，待冷卻后在轉(zhuǎn)速為900r/h下球磨30分鐘取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣；2)釉漿的制備按質(zhì)量百分比將70 %的長(zhǎng)石，10 %的石英，2 %的方解石，8 %的磷酸鈣，10 %的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量0. 4%的 三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉楽:比重為I. 6g/cm3 ； 3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1180°C，保溫20分鐘自然冷卻即得到分相黒色花釉。
權(quán)利要求
1.一種利用工業(yè)礦渣進(jìn)行分相黑色花釉的制備方法，其特征在于 1)精細(xì)礦渣的制備 將工業(yè)礦渣在研缽中研磨均勻后，放入坩堝于高溫爐中煅燒至1000°c，并保溫60分鐘，待冷卻后進(jìn)行球磨，取出后過(guò)80目篩，即可得精細(xì)礦渣； 2)釉漿的制備 按質(zhì)量百分比將50-70 %的長(zhǎng)石，10-20 %的石英，2-10 %的方解石，0-5 %的滑石，1-8 %的磷酸鈣，10-25 %的精細(xì)礦渣混合得混合物，再向混合物中加入混合物質(zhì)量O. 4 %的三聚磷酸鈉和I %的CMC混合均勻，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為I. 6-1. 7g/cm3 ； 3)將釉漿均勻地施敷在坯體上，升溫至1180-1250°C，保溫20-50分鐘自然冷卻即得到分相黑色花釉。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用工業(yè)礦渣進(jìn)行分相黑色花釉的制備方法，其特征在于所述的球磨采用的球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為900r/h,球磨時(shí)間為30分鐘。
全文摘要
一種利用工業(yè)礦渣進(jìn)行分相黑色花釉的制備方法，將礦渣粗料在研缽中研磨均勻后裝入坩堝，在高溫爐中煅燒至1000℃，保溫60分鐘后自然冷卻，待冷卻后進(jìn)行球磨，過(guò)80目篩，制得精細(xì)礦渣；將長(zhǎng)石，石英，方解石，滑石，磷酸鈣，精細(xì)礦渣，三聚磷酸鈉，CMC混合，細(xì)磨至250目，調(diào)制釉漿比重為1.7g/cm3。將釉漿均勻地施敷在坯上，升溫至1180-1250℃，保溫20-50分鐘，然后自然冷卻即可。利用釉燒成過(guò)程中熔體產(chǎn)生的分相機(jī)理結(jié)合礦渣著色氧化物進(jìn)行著色，使少量著色氧化物產(chǎn)生較大的著色能力，從而發(fā)明了一種成本低、穩(wěn)定性高、花紋豐富的黑色花釉的制備方法，且著色劑含量?jī)H為普通釉中色料量的30％-50％。
文檔編號(hào)C04B41/86GK102617188SQ201210087100
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者劉子建, 王毅, 高黎 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)