一种高温还原气氛烧成的湘青釉及其制备方法与流程

1.本发明属于釉料技术领域，具体涉及一种高温还原气氛烧成的湘青釉及其制备方法。


背景技术：

2.瓷器是由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等烧制而成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。瓷器的成形要通过在窑内经过高温(约1280℃～1400℃)烧制，瓷器表面的釉料会因为温度的不同从而发生各种化学变化，从而呈现出不同的色泽。现如今釉料种类丰富多样，按照类别与用途可以分为铅釉和无铅釉、生料釉与熔块釉、一次烧成或二次烧成用釉、瓷砖用釉等。
3.传统瓷器中最早使用的釉料为青釉，是一种颜色釉，颜色也并非纯粹的青色，有天青、粉青、梅子青、豆青等。现有的颜色釉在釉中加上某种氧化金属，焙烧后，就会显现某种固有色泽，颜色釉所呈现的颜色皆为半乳浊或全乳浊的色调，缺乏高透、高润泽的视觉效果。公开号为cn113860741a的专利公开了一种湘青釉及其制备方法，填补了中温浅色釉料的空白，但其无法满足高温还原气氛烧制的条件，往往制成的釉面粗糙、颜色不均，因此提出一种高温还原气氛烧成的湘青釉及其制备方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高温还原气氛烧成的湘青釉及其制备方法，以解决背景技术中的问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种高温还原气氛烧成的湘青釉，按质量份计，包括如下原料：
7.钾长石45～50份、石英25～30份、醴陵香炉坡瓷土8～12份、高岭土3～5份、稀土负载型磷酸氢锆粉末4～5份、氧化锌1.5～2份、硅酸锆2～3份、钴蓝0.1～0.15份和氧化铜0.1～0.16份。
8.该高温还原气氛烧成的湘青釉的制备方法，包括如下步骤：
9.步骤一：将钾长石、石英、醴陵香炉坡瓷土、高岭土、氧化锌和硅酸锆用碾碎机中碾碎，得到混合粉末；
10.步骤二：将稀土负载型磷酸氢锆粉末、钴蓝和氧化铜用粉碎机预混，得到发色剂粉末；
11.步骤三：将混合粉末和发色剂粉末转移至搅拌机中，在120～150r/mi n的条件下搅拌20～30mi n，得到混合料，向混合料转移至球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在160～200r/mi n的条件下湿法球磨16～20h，过200目筛，得到混合浆料；
12.步骤四：将混合浆料注浆成型后在一氧化碳气氛和1400～1500℃的条件下保温2h，然后直接加入去离子水中，完成熔淬处理，得到熔块；
13.步骤五：将熔块加入球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在450～500r/mi n的
条件下湿法球磨2～4h，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉。
14.进一步地，稀土负载型磷酸氢锆粉末通过如下步骤制备：
15.步骤s1：采用水热反应的方式，向水热反应釜中加入无水乙酸、去离子水、八水氯氧化锆和磷酸二氢钠，搅拌均匀后在110～115℃的条件下保温10～12h，冷却，过滤，将滤渣用去离子水洗涤3～5次，然后在80～100℃的条件下真空干燥，然后转移至真空烧结炉中，在1200～1250℃的条件下保温处理8～12h，冷却，粉碎，得到磷酸氢锆粉末；
16.步骤s2：将六水合硝酸钇、六水合硝酸铈和六水合硝酸镧用去离子水搅拌溶解，然后加入磷酸氢锆粉末，在300～600r/mi n的搅拌速度和-0.08～-0.096mpa的真空度下搅拌16～24h，然后在1000～1200r/mi n的条件下离心5～10mi n，将沉淀用去离子水洗涤2～3次，在40～60℃的条件下真空干燥，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末。
17.进一步地，无水乙酸、去离子水、八水氯氧化锆和磷酸二氢钠的用量比为5ml：70ml：356mg：1.9g。
18.进一步地，六水合硝酸钇、六水合硝酸铈、六水合硝酸镧、去离子水和磷酸氢锆粉末的用量比为5.75g：15.2g：1.3g：1000ml：2g。
19.本发明的有益效果：
20.本发明高温还原气氛烧成的湘青釉以稀土负载型磷酸氢锆粉末为基体分散钴蓝和氧化铜，有助于发色剂粉末分散均匀，有助于在高温还原气氛烧制时形成尖晶石结构，呈现出天青色，有利于制备出高透、高润泽、高饱和度的湘青釉面。
21.在制备稀土负载型磷酸氢锆粉末过程中，磷酸二氢钠在体系中形成磷酸二氢根离子，磷酸二氢根再进一步电离成磷酸氢根离子和无水乙酸电离出氢离子，无水乙酸电离出氢离子增加体系中氢离子浓度，防止磷酸氢根电离的逆向进行，提供的酸性环境有助于八水氯氧化锆的溶解从而形成锆离子，锆离子和磷酸氢根离子形成难溶的磷酸氢锆，经过高温处理时其晶体熔融，重新形核和生长成密度更高的α晶型的磷酸氢锆。磷酸氢锆有助于提升湘青釉的耐高温、耐酸碱和耐刮擦性，并且有助于增加釉面的韧性。
22.磷酸氢锆粉末具有离子交换能力，在真空环境辅助下稳定吸附稀土阳离子，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末，通过负载的形式添加稀土阳离子，有助于稀土元素的均匀分散，三种稀土元素的含量经过配比，有助于降低釉料烧制的熔点，使用时使釉面中的颗粒熔融更加彻底，玻璃化程度更高，有利于增加湘青釉的细腻度密度、硬度和韧性。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.实施例1
25.本实施例提供一种稀土负载型磷酸氢锆粉末，包括实施如下步骤：
26.步骤s1：向水热反应釜中加入50l无水乙酸、700l去离子水、3.56kg八水氯氧化锆和19kg磷酸二氢钠，搅拌均匀后在110℃的条件下保温10h，冷却，过滤，将滤渣用去离子水洗涤3次，然后在80℃的条件下真空干燥，然后转移至真空烧结炉中，在1200℃的条件下保
温处理8h，冷却，粉碎，得到磷酸氢锆粉末。
27.步骤s2：将5.75kg六水合硝酸钇、15.2kg六水合硝酸铈和1.3kg六水合硝酸镧用1000l去离子水搅拌溶解，然后加入2kg磷酸氢锆粉末，在300r/min的搅拌速度和-0.08mpa的真空度下搅拌16h，然后在1000r/min的条件下离心5min，将沉淀用去离子水洗涤次，在40℃的条件下真空干燥，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末。
28.实施例2
29.本实施例提供一种稀土负载型磷酸氢锆粉末，包括实施如下步骤：
30.步骤s1：向水热反应釜中加入50l无水乙酸、700l去离子水、3.56kg八水氯氧化锆和19kg磷酸二氢钠，搅拌均匀后在112℃的条件下保温11h，冷却，过滤，将滤渣用去离子水洗涤4次，然后在90℃的条件下真空干燥，然后转移至真空烧结炉中，在1220℃的条件下保温处理10h，冷却，粉碎，得到磷酸氢锆粉末。
31.步骤s2：将5.75kg六水合硝酸钇、15.2kg六水合硝酸铈和1.3kg六水合硝酸镧用1000l去离子水搅拌溶解，然后加入2kg磷酸氢锆粉末，在450r/mi n的搅拌速度和-0.09mpa的真空度下搅拌20h，然后在1100r/mi n的条件下离心8mi n，将沉淀用去离子水洗涤2次，在50℃的条件下真空干燥，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末。
32.实施例3
33.本实施例提供一种稀土负载型磷酸氢锆粉末，包括实施如下步骤：
34.步骤s1：向水热反应釜中加入50l无水乙酸、700l去离子水、3.56kg八水氯氧化锆和19kg磷酸二氢钠，搅拌均匀后在115℃的条件下保温12h，冷却，过滤，将滤渣用去离子水洗涤5次，然后在100℃的条件下真空干燥，然后转移至真空烧结炉中，在1250℃的条件下保温处理12h，冷却，粉碎，得到磷酸氢锆粉末。
35.步骤s2：将5.75kg六水合硝酸钇、15.2kg六水合硝酸铈和1.3kg六水合硝酸镧用1000l去离子水搅拌溶解，然后加入2kg磷酸氢锆粉末，在600r/mi n的搅拌速度和-0.096mpa的真空度下搅拌24h，然后在1200r/mi n的条件下离心10mi n，将沉淀用去离子水洗涤3次，在60℃的条件下真空干燥，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末。
36.实施例4
37.本实施例提供一种高温还原气氛烧成的湘青釉，包括如下实施步骤：
38.步骤一：将18kg钾长石、10kg石英、3.2kg醴陵香炉坡瓷土、1.2kg高岭土、0.6kg氧化锌和0.8kg硅酸锆用碾碎机中碾碎，得到混合粉末；
39.步骤二：将1.6kg稀土负载型磷酸氢锆粉末、40g钴蓝和40g氧化铜用粉碎机预混，得到发色剂粉末；
40.步骤三：将混合粉末和发色剂粉末转移至搅拌机中，在120r/mi n的条件下搅拌20mi n，得到混合料，向混合料转移至球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在160r/mi n的条件下湿法球磨16h，过200目筛，得到混合浆料；
41.步骤四：将混合浆料注浆成型后在一氧化碳气氛和1400℃的条件下保温2h，然后直接加入去离子水中，完成熔淬处理，得到熔块；
42.步骤五：将熔块加入球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在450r/mi n的条件下湿法球磨2h，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉。
43.实施例5
44.本实施例提供一种高温还原气氛烧成的湘青釉，包括如下实施步骤：
45.步骤一：将19kg钾长石、11kg石英、4kg醴陵香炉坡瓷土、1.6kg高岭土、0.7kg氧化锌和1kg硅酸锆用碾碎机中碾碎，得到混合粉末；
46.步骤二：将1.8kg稀土负载型磷酸氢锆粉末、50g钴蓝和47g氧化铜用粉碎机预混，得到发色剂粉末；
47.步骤三：将混合粉末和发色剂粉末转移至搅拌机中，在135r/mi n的条件下搅拌25mi n，得到混合料，向混合料转移至球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在180r/mi n的条件下湿法球磨18h，过200目筛，得到混合浆料；
48.步骤四：将混合浆料注浆成型后在一氧化碳气氛和1450℃的条件下保温2h，然后直接加入去离子水中，完成熔淬处理，得到熔块；
49.步骤五：将熔块加入球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在480r/mi n的条件下湿法球磨3h，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉。
50.实施例6
51.本实施例提供一种高温还原气氛烧成的湘青釉，包括如下实施步骤：
52.步骤一：将20kg钾长石、12kg石英、4.8kg醴陵香炉坡瓷土、2kg高岭土、0.8kg氧化锌和1.2kg硅酸锆用碾碎机中碾碎，得到混合粉末；
53.步骤二：将2kg稀土负载型磷酸氢锆粉末、60g钴蓝和64g氧化铜用粉碎机预混，得到发色剂粉末；
54.步骤三：将混合粉末和发色剂粉末转移至搅拌机中，在150r/mi n的条件下搅拌30mi n，得到混合料，向混合料转移至球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在200r/mi n的条件下湿法球磨20h，过200目筛，得到混合浆料；
55.步骤四：将混合浆料注浆成型后在一氧化碳气氛和1500℃的条件下保温2h，然后直接加入去离子水中，完成熔淬处理，得到熔块；
56.步骤五：将熔块加入球磨机中，加入去离子水和氧化锆磨球，在500r/mi n的条件下湿法球磨4h，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉。
57.对比例1：在实施例6的基础上，不添加稀土负载型磷酸氢锆粉末，其余步骤保持不变，制备出湘青釉。
58.对比例2：在实施例6的基础上，用实施例3步骤s1中的相同质量的磷酸氢锆粉末替换稀土负载型磷酸氢锆粉末，其余步骤保持不变，制备出湘青釉。
59.对实施例4～实施例6和对比例1～对比例2进行性能测试，将不同的湘青釉用去离子水配制成波美浓度为50
°
be'的釉浆，然后施釉于10cm
×
10cm的素坯上，在70℃的条件下干燥，然后在1390
±
20℃的条件下烧制9
±
1h，得到不同的湘青釉陶瓷，观察不同湘青釉陶瓷的釉色、色调和色泽。将不同的湘青釉压制成型后在1390
±
20℃的条件下烧结2h，然后按照5℃/mi n的速率降温至800℃并保温4h，最后打磨规整得到50mm
×
50mm
×
1mm的不同试样，根据gb/t 37900-2019测试不同试样的维氏硬度和压痕断裂韧性，施加力为49.03n。结果如表1所示：
60.表1
61.[0062][0063]
由表1可以看出，实施例4～实施例6中的湘青釉具有高透、高润泽的特点，并且力学性能较对比例更优。
[0064]
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0065]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高温还原气氛烧成的湘青釉，其特征在于，按质量份计，包括如下原料：钾长石45～50份、石英25～30份、醴陵香炉坡瓷土8～12份、高岭土3～5份、稀土负载型磷酸氢锆粉末4～5份、氧化锌1.5～2份、硅酸锆2～3份、钴蓝0.1～0.15份和氧化铜0.1～0.16份。2.根据权利要求1所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉，其特征在于，所述稀土负载型磷酸氢锆粉末通过如下步骤制备：将六水合硝酸钇、六水合硝酸铈和六水合硝酸镧用去离子水搅拌溶解，然后加入磷酸氢锆粉末，在300～600r/min的搅拌速度和-0.08～-0.096mpa的真空度下搅拌16～24h，然后在1000～1200r/min的条件下离心5～10min，洗涤、真空干燥，得到稀土负载型磷酸氢锆粉末。3.根据权利要求2所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉，其特征在于，所述六水合硝酸钇、六水合硝酸铈、六水合硝酸镧、去离子水和磷酸氢锆粉末的用量比为5.75g：15.2g：1.3g：1000ml：2g。4.根据权利要求2所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉，其特征在于，所述磷酸氢锆粉末通过如下步骤制备：将无水乙酸、去离子水、八水氯氧化锆和磷酸二氢钠加入水热反应釜，搅拌均匀后在110～115℃的条件下保温10～12h，冷却，过滤，洗涤，真空干燥，然后在1200～1250℃的条件下保温处理8～12h，冷却，粉碎，得到磷酸氢锆粉末。5.根据权利要求4所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉，其特征在于，所述无水乙酸、去离子水、八水氯氧化锆和磷酸二氢钠的用量比为5ml：70ml：356mg：1.9g。6.根据权利要求1所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将钾长石、石英、醴陵香炉坡瓷土、高岭土、氧化锌和硅酸锆用碾碎机中碾碎，得到混合粉末；将稀土负载型磷酸氢锆粉末、钴蓝和氧化铜用粉碎机预混，得到发色剂粉末；步骤二：将混合粉末和发色剂粉末转移至搅拌机中，在120～150r/min的条件下搅拌20～30min，得到混合料后湿法球磨，过200目筛，得到混合浆料；步骤三：将混合浆料注浆成型后在一氧化碳气氛和1400～1500℃的条件下保温2h，然后直接加入去离子水中，完成熔淬处理，得到熔块后湿法球磨，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉。7.根据权利要求6所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉的制备方法，其特征在于，步骤二中所述湿法球磨的条件为：在160～200r/min的条件下湿法球磨16～20h。8.根据权利要求6所述的一种高温还原气氛烧成的湘青釉的制备方法，其特征在于，步骤三中所述湿法球磨的条件为：在450～500r/min的条件下湿法球磨2～4h。

技术总结
本发明公开了一种高温还原气氛烧成的湘青釉及其制备方法，属于釉料技术领域，原料包括钾长石、石英、醴陵香炉坡瓷土、高岭土、稀土负载型磷酸氢锆粉末、氧化锌、硅酸锆、钴蓝和氧化铜，将各原料混合均匀后进行熔淬处理，得到熔块后湿法球磨，过250目筛，干燥，得到高温还原气氛烧成的湘青釉；稀土负载型磷酸氢锆粉末有助于降低釉料烧制的熔点，玻璃化程度更高，有利于增加湘青釉的细腻度密度、硬度和韧性；高温还原气氛烧成的湘青釉以稀土负载型磷酸氢锆粉末为基体分散钴蓝和氧化铜，有助于发色剂粉末分散均匀，有助于在高温还原气氛烧制时形成尖晶石结构，呈现出天青色，有利于制备出高透、高润泽、高饱和度的湘青釉面。高饱和度的湘青釉面。


技术研发人员：童新田
受保护的技术使用者：湖南德兴瓷业有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/28