專利名稱：彩色裝飾陶瓷及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷，尤其涉及彩色裝飾陶瓷，更具體說，是一種氧化鋁基陶瓷，以及生產(chǎn)該陶瓷的方法。
現(xiàn)有的裝飾陶瓷主要用于建筑業(yè)，其主要成份為粘土、長石、石英、爐渣等，其基質(zhì)為硅酸鹽。例如現(xiàn)有技術(shù)CN1068091A，其產(chǎn)品的主要原料是高爐渣，則產(chǎn)品的基質(zhì)不言而喻，雖然它有一般的陶瓷優(yōu)點(diǎn)，如耐高溫、耐腐蝕等等，但是它的硬度及耐磨性能不是很好，這就限制了它的用途，不便用于需要高硬度的高級裝飾。不便替代寶石所用的裝飾。另外高爐渣作原料雖有成本低，有利環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但其色澤在艷麗多彩方面有著不便克服的缺點(diǎn)。其它現(xiàn)有技術(shù)如CN1071655，其產(chǎn)品的主要原料是鉻渣，其產(chǎn)品用途也只限于作為建材瓷板。本發(fā)明的制品具有高硬度和色澤艷麗多彩，其應(yīng)用范圍拓寬，可以代替寶石制作工藝飾品和首飾;可以用于建筑業(yè)作為高級裝修材料;還可以代替有色金屬制作鐘表外觀件，服飾鈕扣等;還可以代替金屬制作刃具;還可以制作電子音像制品的耐磨件等。而現(xiàn)有技術(shù)CN1068091和1071655的制品應(yīng)用范圍僅用于建筑業(yè)，所以本發(fā)明與現(xiàn)有的彩色陶瓷技術(shù)不同，不同之處在于原料不同，性能不但擴(kuò)大而且更好，用途更廣。
本發(fā)明的目的是克服以上缺點(diǎn)，提供一種硬度高，耐磨性更好的彩色陶瓷，該陶瓷是氧化鋁基。
本發(fā)明的另個目的是提供一種制備彩陶的方法，進(jìn)而提供一種彩陶毛坯的后加工成商品制品的方法。
本發(fā)明還有的目的是提供該彩陶的用途。
本發(fā)明的彩色陶瓷主要包括氧化鋁、蘇州土、添加劑和著色劑。添加劑包括一種或多種選自以下各物質(zhì)蘇州土、BaCO3、MgCO3、SnO、ZnO等。添加量為1-15Wt%，(Wt%為重量百分比)。著色劑包括一種或多種選自以下元素的化合物Fe，Ni，Co，Mn，Cr，Ca，Ti，V等，加入量為0.1-15Wt%。
本發(fā)明的彩色陶瓷生產(chǎn)方法包括將原料與添加劑、著色劑混合、研磨、烘干、過篩、成型和燒結(jié)，燒結(jié)溫度920-1480℃，煅燒可一次并可多次進(jìn)行，煅燒時間30-90分鐘/次，視不同用途而定。如果用作手表鏈，可將著色劑成份變化選色，先在920℃煅燒60分鐘，只要基本成型，可以方便地加工成所需要求的形狀即可，如機(jī)械加工(其中包括雕琢、打孔等等)，然后再于1280-1480℃煅燒90分鐘，使之固定成制品，如果需要，還可進(jìn)一步切割、研磨、拋光成精加工制品。原料中所用Al2O3純度只要99.8%以上的工業(yè)原料即可，在原料中占72-85Wt%，另加6-15Wt%的蘇州土，其余為添加劑和著色劑。
彩色裝飾陶瓷及其生產(chǎn)方法是將純度不低于99.8%的工業(yè)Al2O3與添加劑或添加劑和著色劑直接混合，并研磨至粒度小于200目，充分混合，制成彩色裝飾陶瓷原料。采用濕法或干法，將原料成型，經(jīng)920-1480℃煅燒30-90分鐘，便完成彩色裝飾陶瓷坯料的生產(chǎn)。再經(jīng)切割、研磨、拋光制成精加工制品。
本發(fā)明使用工業(yè)Al2O3(純度不低于99.8%，平均粒徑小于2μm)為主要原料。添加劑(工業(yè)純以上)為一種或一種以上的蘇州土、BaCO3、CaCO3、MgCO3、ZnO、SnO等。著色劑(工業(yè)純以上)為一種或一種以上的Fe、Mn、Cr、Co、Ti、Ni等原素的化合物。這些化合物優(yōu)選氧化物，使用這些元素的碳酸鹽，堿式碳酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)酸鹽也行。
原料配比為Al2O3占70-85%，蘇州土6-15%，添加劑占1-15%，著色劑占0.1-15%。不同顏色的坯料著色劑配比不同，燒結(jié)溫度不同。
生產(chǎn)過程簡述如下1.配料將原料、添加劑和著色劑按配方組成的重量比配成混合料。
2.球磨加工將混合料置于剛玉質(zhì)罐中，加入剛玉球和水，其重量比為，混合料∶球∶水＝1∶2∶1。利用球磨機(jī)充分混合，時間為72小時以上。時間少不易混勻，粒度不均勻，不細(xì)，影響瓷質(zhì)和色彩。
3.烘干將球磨加工后的混合料至于烘干箱內(nèi)烘干至含水量小于1%。烘干溫度控制在80-100℃。
4.過篩將烘干料過篩為粒度200目以上。
5.成型(1)干法成型將200目以上的烘干料加入5-8%的粘結(jié)劑，并混合均勻，(粘結(jié)劑是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)知的，如聚乙烯醇、糊精、淀粉、紙漿廢液等)。優(yōu)選的粘結(jié)劑配制為，聚乙烯醇∶水＝1∶25。采用粉末成型機(jī)或液壓機(jī)成型，成型壓力為0.5-2.5噸。
(2)濕法成型采用傳統(tǒng)的陶瓷擠壓成型或壓鑄成型或注漿成型等工藝方法。
6.燒結(jié)燒結(jié)溫度920-1480℃。將成型后的彩陶原料坯置高溫爐內(nèi)燒結(jié)，升溫速度每小時不超過200℃，升溫至預(yù)定溫度后，保溫60-90分鐘，自然降溫至室溫，便完成了坯料的生產(chǎn)。
7.研磨切割選用普通內(nèi)圓、外圓磨床或平面磨床及通用切割機(jī)，對坯料進(jìn)行內(nèi)、外、平面的外形研磨和切割。磨具采用金剛石砂輪或金剛石磨盤。磨具粒度為120-1200＃。坯料經(jīng)研磨加工至制品所需的規(guī)格。
8.拋光采用寶石拋光設(shè)備或電子陶瓷拋光設(shè)備或石料拋光設(shè)備對研磨切割后的坯料進(jìn)行拋光，即完成彩色裝飾陶瓷制品的生產(chǎn)。
加入添加劑的目的是降低燒結(jié)溫度，本發(fā)明產(chǎn)品基質(zhì)是Al2O3，它熔點(diǎn)較高，為降低生產(chǎn)溫度，減少成本，則加入添加劑，使之成較低溫度下制造。著色劑為的是得到不同顏色制品。眾所周知，著色元素不同，其價態(tài)不同，均能得到不同顏色制品，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)不同顏色的要求，進(jìn)行選擇，選擇不同量，不同著色元素，使之得到所需要顏色的配方。例如實施例1，藍(lán)色裝飾陶瓷配方燒結(jié)燒結(jié)溫度1480℃。燒結(jié)時間60分鐘。
實施例2，棕色裝飾陶瓷配方燒結(jié)燒結(jié)溫度1360℃。燒結(jié)時間60分鐘。
實施例3，黑色裝飾陶瓷配方燒結(jié)燒結(jié)溫度1280℃，燒結(jié)時間60分鐘。
其它各種彩色裝飾陶瓷坯料配方和燒結(jié)溫度見表一。
彩色裝飾陶瓷的配方、燒結(jié)溫度表一
本發(fā)明的彩色裝飾陶瓷具有良好的物理性能，其彎曲強(qiáng)度達(dá)到400MPa，硬度大于莫氏8，光潔度達(dá)到R13，密度3.8克/cm3，氣孔率近似零，瓷體質(zhì)密無氣孔和針孔。因此，其制品極其耐磨損，耐高溫(1200℃不氧化、不變色)，耐酸堿，具有永久的保存價值。彩色裝飾陶瓷是一種新型材料，它可以在建筑、鐘表、服裝鈕扣、工藝飾品、首飾、五金、電子音像等行業(yè)中推廣應(yīng)用。
其主要性能見表二。
現(xiàn)有技術(shù)CN1068091A制品的硬度僅大于莫氏6，沒有光潔度指標(biāo)，而現(xiàn)有技術(shù)CN1071655制品均無上述指標(biāo)。本發(fā)明制品具更高硬度，其應(yīng)用范圍更寬?？梢源鎸毷谱鞴に囷椘泛褪罪棧珥楁?、手鏈、耳環(huán)、獎杯、棋子等;可以用于建筑業(yè)作為高級裝修材料，如彩色地面磚、墻面磚、琉璃瓦、鑲嵌桌面和臺面等;可以代替有色金屬制作鐘表外觀件和服裝飾品，如鐘表殼、表鏈、表盤、服裝鈕扣、胸花、領(lǐng)帶卡等;還可以代替金屬制作刃具，如剪刀刃、合金刀頭、冰刀刃、切紙刀刃等;還可以制作電子音像制品的耐磨件，如音像設(shè)備的磁頭等。本發(fā)明的彩色陶瓷已經(jīng)多種多樣，可根據(jù)市場流行顏色配制，豐富多彩，鮮艷美麗，適合潮流。而現(xiàn)有技術(shù)CN1068091和1071655的制品應(yīng)用范圍僅用于建筑業(yè)。所以本發(fā)明與現(xiàn)有的彩色陶瓷技術(shù)不同，不同之處在于原料不同，性能不但擴(kuò)大而且更好，用途更廣。
權(quán)利要求
1.一種彩色陶瓷，包括72-85Wt%的氧化鋁，6-15Wt%的蘇州土以及添加劑和/或著色劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的陶瓷，其中添加劑選自一種或多種以下物質(zhì)蘇州土、BaCO3、NgCO3、SnO、ZnO等，添加量為1-15Wt%;著色劑選自一種或多種以下元素的化合物Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Ca、Ti、V等，加入量為0.1-15Wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陶瓷，其中包括83Wt%的Al2O3，8.8Wt%的蘇州土，2Wt%的ZnO，3.7Wt%的Co2O3，1.2Wt%的MnO2，1.3Wt%的TiO2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陶瓷，其中包括15Wt%的蘇州土，72.5Wt%的Al2O3，0.5Wt%的Co2O3，4Wt%的MnO2，4Wt%的Cr2O3，4Wt%的TiO2，1Wt%的V2O5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色陶瓷，其中包括72Wt%的Al2O3，6Wt%的蘇州土，6Wt%的Co2O3，6Wt%的MnO2，4Wt%的Cr2O3，4Wt%的Fe2O3，1Wt%的TiO2，1Wt%的SnO。
6.一種生產(chǎn)權(quán)利要求1彩色陶瓷的方法，包括將原料、添加劑和著色劑混合、研磨、烘干、過篩、成型和煅燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中煅燒溫度920-1480℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中可分二次煅燒，第一次于650-920℃煅燒60-90分鐘，中間可將初步成型的制品進(jìn)行機(jī)械加工，第二次于1280-1480℃，煅燒60分鐘。
9.一種權(quán)利要求1產(chǎn)品的用途，可用作工藝飾品、首飾、鐘表配件、服裝鈕扣。
10.一種權(quán)利要求1產(chǎn)品的用途，可用作高級建筑裝修材料、音像制品耐磨件和五金刃具。
全文摘要
本發(fā)明公開一種彩色裝飾陶瓷及其生產(chǎn)方法。彩色裝飾陶瓷呈紅、黃、、藍(lán)、白、黑、棕等多種顏色。其原料是以不低于99.8％的Al
文檔編號C04B35/10GK1109852SQ9510162
公開日1995年10月11日 申請日期1995年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月17日
發(fā)明者劉樂群, 孟憲億, 趙毓 申請人:劉樂群, 孟憲億, 趙毓