一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑及其制備方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑，所述復(fù)合乳濁劑包括由鈦白粉包覆白炭黑微球構(gòu)成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計(jì)：白炭黑：25?40％；鈦白粉：60?75％；其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5?1微米，D90粒徑為1?5微米，所述核殼微球顆粒的D50為1?5微米，D90為1?10微米。本發(fā)明還提供了所述的復(fù)合乳濁劑的制備方法，所述方法包括以下步驟：1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體；2)攪拌所述白炭黑解聚體，同時(shí)加入所述鈦白粉；3)將所述白炭黑和鈦白粉混合并攪拌均勻，進(jìn)行粉體表面改性，得到以白炭黑為包核，二氧化鈦為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒。
【專利說(shuō)明】
-種陶瓷用復(fù)合乳濁劑及其制備方法和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及陶瓷領(lǐng)域，具體而言，設(shè)及一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑及其制備方法和應(yīng) 用。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有乳濁劑的釉料是我國(guó)建筑陶瓷和衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)中廣泛采用的一種重要原料， 主要起到遮蓋陶瓷巧底的作用。目前，W含娃酸錯(cuò)乳濁劑的錯(cuò)乳濁釉使用最為廣泛。然而， 從使用性能來(lái)看，錯(cuò)乳濁釉存在遮蓋力低，高溫粘度大，釉面不平整等缺陷，而且制備錯(cuò)乳 濁劑的原料錯(cuò)英砂存在嚴(yán)重依賴進(jìn)口，價(jià)格昂貴且具有放射性等一系列問(wèn)題，所W，亟待性 能良好、價(jià)格便宜且易于推廣使用的新型乳濁劑來(lái)替代。
[0003] 二氧化鐵是一種具有高折射率的晶體，其物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，具有良好的光學(xué)性 能。在瓷釉的高溫?zé)蛇^(guò)程中，Ti02能夠與CaO和SiO 2結(jié)合生成鐵循石晶體而形成比較良 好的乳濁效果。然而，在相關(guān)技術(shù)中，傳統(tǒng)的鐵釉是將鐵氧化物作為乳濁劑直接添加到生釉 料中，該方法往往因析出金紅石相的Ti02而致釉面泛出黃色，從而抑制了鐵釉的推廣和應(yīng) 用。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)于使用碳酸巧和鐵白粉制備的乳濁劑的相關(guān)報(bào)道，但是其適用溫 度范圍較低，并且燒制成的成品白度不夠優(yōu)秀。
[0005] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的第一目的在于提供一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑，所述的陶瓷用復(fù)合乳濁劑具 有適用溫度較高的陶瓷工藝且燒制成品白度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 本發(fā)明的第二目的在于提供一種所述的陶瓷用復(fù)合乳濁劑的制備方法，該方法采 用干法均相包覆，能夠制備出粒度均勻的乳濁劑。
[000引本發(fā)明的第Ξ目的在于提供所述復(fù)合乳濁劑作為陶瓷釉料的添加劑的應(yīng)用。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用W下技術(shù)方案：
[0010] 本發(fā)明的一個(gè)方面設(shè)及一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑，所述復(fù)合乳濁劑包括由鐵白粉包 覆白炭黑微球構(gòu)成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計(jì)：
[001U 白炭黑：25-40 %;
[0012] 鐵白粉:60-75% ;
[0013] 其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5-1微米，D90粒徑為1-5微米，所述核殼微球 顆粒的D50為1-5微米，D90為1-10微米。
[0014] 本發(fā)明使用白炭黑和鐵白粉制成乳濁劑，該乳濁劑的核殼微球顆粒結(jié)構(gòu)對(duì)燒制過(guò) 程中形成循石晶體具有一定誘導(dǎo)作用制備成粒度均勻的核殼微球顆?？蒞在同樣的燒成 溫度下大幅減少釉料的透燒概率，達(dá)到更好的效果。
[0015] 優(yōu)選地，所述復(fù)合乳濁劑由按重量百分比計(jì)的W下組分制備：
[0016] 白炭黑:30-35% ;
[0017] 鐵白粉:65-70 %。
[0018] 優(yōu)選地，所述白炭黑為沉淀白炭黑。
[0019] 沉淀白炭黑原料易得，價(jià)格較為便宜，有助于降低成本。
[0020] 優(yōu)選地，所述白炭黑中的Si02含量大于90%，105°C時(shí)化的加熱減量為4%-8%， 950°C時(shí)化的燒失量小于12%，5%的水溶液中抑為6.0-8.0，DBP吸油值為1.5-3.5cm3/g， Na2S04《0.2%，化《0.5%〇，Cu《0.03%〇，Mn《0.05%〇。
[0021] 優(yōu)選地，所述鐵白粉中Ti02的含量超過(guò)95%。
[0022] 優(yōu)選地，所述核殼微球顆粒的D50為1-3微米，D90為1-5微米。
[0023] 本發(fā)明的另一方面設(shè)及所述復(fù)合乳濁劑的制備方法，所述方法包括W下步驟：
[0024] 1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體；
[002引2)攬拌所述白炭黑解聚體，同時(shí)加入所述鐵白粉；
[0026] 3)將所述白炭黑和鐵白粉混合并攬拌均勻，進(jìn)行粉體表面改性，得到W白炭黑為 包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒。
[0027] 本發(fā)明采用表面改性的方法將乳濁劑制成包覆結(jié)構(gòu)的顆粒，提高其作為釉料添加 劑應(yīng)用時(shí)的適用溫度范圍。
[0028] 本發(fā)明的另一方面設(shè)及一種添加所述的復(fù)合乳濁劑的陶瓷釉料，所述釉料包括按 重量份計(jì)的W下組分：
[00巧]石英28-35份，鐘長(zhǎng)石25-30份，Ξ氧化二侶2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份， 氧化鋒2-5份，高嶺±4-6份，烙塊1-3份W及復(fù)合乳濁劑5-15份。
[0030] 本發(fā)明的乳濁劑需要W-定的比例添加到釉料的其他組分中，W達(dá)到優(yōu)秀的白 度。
[0031] 優(yōu)選地，所述釉料包括按重量份計(jì)的W下組分：
[0032] 石英29-31份，鐘長(zhǎng)石27-29份，Ξ氧化二侶2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份， 氧化鋒2-3份，高嶺±4-5份，烙塊2-3份W及復(fù)合乳濁劑7-9份。
[0033] 優(yōu)選地，所述釉料包括按重量百分比計(jì)的W下組分：
[0034] Si02 63-65%；
[0035] A1203 6-8%；
[0036] Fe203 0.01-1%;
[0037] Ti02 5-7%；
[0038] CaO 12-14%;
[0039] MgO 1.5-2.5% ；
[0040] K20 1.5-3%；
[0041 ] NaO 1-2%；
[0042] ZnO 2-3%；
[0043] BaO 0.005-0.02% ；
[0044] B203 0.1-1%。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0046] (1)本發(fā)明的乳濁劑適用溫度范圍較高；
[0047] (2)本發(fā)明的乳濁劑可W提高燒制成品的白度；
[0048] (3)本發(fā)明的方法可W制備出粒度均勻的乳濁劑。
【附圖說(shuō)明】
[0049] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，W下將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0050] 圖1為白碳黑-二氧化鐵干法復(fù)合顆粒掃描電鏡圖；
[0051] 圖2為采用本發(fā)明的復(fù)合乳濁劑所燒制的釉面顯微形態(tài)圖；
[0052] 圖3為采用本發(fā)明的復(fù)合乳濁劑所燒制的釉面乳濁微粒圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì) 理解，下列實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不應(yīng)視為限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中未注明具體 條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為 可W通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0化4] 實(shí)施例1
[0055] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0056] 1)稱取按重量份計(jì)的白炭黑25份、鐵白粉75份；
[0057] 2)采用氣流粉碎機(jī)對(duì)白炭黑進(jìn)行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0058] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過(guò)連續(xù)粉體表面改性機(jī)，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒，其中復(fù)合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1-5微米，D90為1-10微米;其中水份巧％ ;
[0059] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計(jì)為:石英28份，鐘長(zhǎng) 石25份己氧化二侶2份，方解石12份，白云石4份，氧化鋒2份，高嶺±4份，烙塊1份W及復(fù)合 乳濁劑5份。
[0060] 實(shí)施例2
[0061 ]按照W下步驟制備乳濁劑：
[0062] 1)稱取按重量份計(jì)的白炭黑30份、鐵白粉70份；
[0063] 2)采用氣流粉碎機(jī)對(duì)白炭黑進(jìn)行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0064] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過(guò)連續(xù)粉體表面改性機(jī)，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒，其中復(fù)合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1-5微米，D90為1-10微米;其中水份巧％ ;
[0065] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計(jì)為:石英29份，鐘長(zhǎng) 石27份，Ξ氧化二侶2份，方解石13份，白云石4份，氧化鋒2份，高嶺±4份，烙塊2份W及復(fù)合 乳濁劑5份。
[0066] 實(shí)施例3
[0067] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0068] 1)稱取按重量份計(jì)的白炭黑35份、鐵白粉65份；
[0069] 2)采用氣流粉碎機(jī)對(duì)白炭黑進(jìn)行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0070] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過(guò)連續(xù)粉體表面改性機(jī)，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒，其中復(fù)合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1 -3微米，D90為1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0071] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計(jì)為:石英31份，鐘長(zhǎng) 石29份，Ξ氧化二侶3份，方解石15份，白云石6份，氧化鋒3份，高嶺±5份，烙塊3份W及復(fù)合 乳濁劑9份。
[0072] 實(shí)施例4
[0073] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0074] 1)稱取按重量份計(jì)的白炭黑40份、鐵白粉60份；
[0075] 2)采用氣流粉碎機(jī)對(duì)白炭黑進(jìn)行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0076] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過(guò)連續(xù)粉體表面改性機(jī)，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒，其中復(fù)合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1 -3微米，D90為1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0077] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計(jì)為:石英35份，鐘長(zhǎng) 石30份，Ξ氧化二侶6份，方解石16份，白云石8份，氧化鋒5份，高嶺±6份，烙塊3份W及復(fù)合 乳濁劑15份。
[007引實(shí)驗(yàn)例1
[0079]使用W下陶瓷釉料施涂陶瓷樣片，對(duì)所得到的樣片的色度值和釉面感官進(jìn)行測(cè) 定，其中，產(chǎn)品4-05、4-06、4-08、4-12和4-14使用鐵白粉和碳酸巧作為乳濁劑，產(chǎn)品5101、 Si02和Si03使用鐵白粉和白炭黑作為乳濁劑，產(chǎn)品娃酸錯(cuò)使用娃酸錯(cuò)和二氧化娃作為乳濁 劑，產(chǎn)品Ti02使用單一的Ti02作為乳濁劑。測(cè)試結(jié)果如下表所示：
[0080]
[0081 ] 實(shí)驗(yàn)例2
[0082] 釉燒透燒試驗(yàn)
[0083] 對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1-4中制備的陶瓷釉料進(jìn)行118(TC條件下的釉燒試驗(yàn)，使用碳酸 巧和二氧化鐵乳濁劑制備的陶瓷釉料作為對(duì)照組進(jìn)行相同條件下的釉燒試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)透燒 率，結(jié)果如下表所示：
[0084]
[0085] ~由表中數(shù)據(jù)可見(jiàn)，本發(fā)明的的陶瓷釉料能夠有效地改善在高溫條件下的透燒率。~
[0086] 盡管已用具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明和描述了本發(fā)明，然而應(yīng)意識(shí)到，在不背離本發(fā)明的 精神和范圍的情況下可W作出許多其它的更改和修改。因此，運(yùn)意味著在所附權(quán)利要求中 包括屬于本發(fā)明范圍內(nèi)的所有運(yùn)些變化和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陶瓷用復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述復(fù)合乳濁劑包括由鈦白粉包覆白炭黑微 球構(gòu)成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計(jì)： 白炭黑：25-40 %; 鈦白粉:60-75 %; 其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5-1微米，D90粒徑為1-5微米，所述核殼微球顆粒 的D50為1-5微米，D90為1-10微米。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述復(fù)合乳濁劑由按重量百分比計(jì) 的以下組分制備： 白炭黑：30-35 %; 鈦白粉:65-70 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述白炭黑為沉淀白炭黑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述白炭黑中的Si02含量大于 90 %，所述白炭黑105 °C時(shí)2h的加熱減量為4 % -8 %，950 °C時(shí)2h的燒失量小于12 %，5 %的水 溶液中pH為6·0-8·0，DBP吸油值為1 · 5-3· 5cm3/g，Na2S04彡0· 2%，F(xiàn)e彡0 · 5%。，Cu彡0·03%〇， Mn<0.05%〇。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述鈦白粉中Ti02的含量超過(guò) 95%〇6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合乳濁劑，其特征在于，所述核殼微球顆粒的D50為1-3微 米，D90為1-5微米。7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合乳濁劑的制備方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： 1) 粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體； 2) 攪拌所述白炭黑解聚體，同時(shí)加入所述鈦白粉； 3) 將所述白炭黑和鈦白粉混合并攪拌均勻，進(jìn)行粉體表面改性，得到以白炭黑為包核， 二氧化鈦為包膜的具有核殼結(jié)構(gòu)顆粒。8. -種添加權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合乳濁劑的陶瓷釉料，其特征在于，所述 釉料包括按重量份計(jì)的以下組分： 石英28-35份，鉀長(zhǎng)石25-30份，三氧化二鋁2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份，氧化 鋅2-5份，高嶺土 4-6份，熔塊1-3份以及復(fù)合乳濁劑5-15份。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量份計(jì)的以下組 分： 石英29-31份，鉀長(zhǎng)石27-29份，三氧化二鋁2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份，氧化 鋅2-3份，高嶺土 4-5份，熔塊2-3份以及復(fù)合乳濁劑7-9份。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量百分比計(jì)的以 下組分： Si02 63-65%； A1203 6-8%； Fe203 0.01-1%； Ti02 5-7%； CaO 12-14%； MgO 1.5-2.5%； K20 1.5-3%； NaO 1-2%； ZnO 2-3%； BaO 0.005-0.02% ； B203 0.1-1%〇
【文檔編號(hào)】C03C8/20GK106082668SQ201610384334
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日 公開(kāi)號(hào)201610384334.2, CN 106082668 A, CN 106082668A, CN 201610384334, CN-A-106082668, CN106082668 A, CN106082668A, CN201610384334, CN201610384334.2
【發(fā)明人】敖衛(wèi)華, 丁浩, 孫思佳
【申請(qǐng)人】中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）