高檔衛(wèi)生陶瓷釉料的研制

高檔衛(wèi)生陶瓷釉料的研制

0衛(wèi)生潔具產(chǎn)品的性能陶瓷對陶瓷產(chǎn)品的重要性顯而易見。釉的存在使陶瓷對液體和氣體具有不可透過性;釉附著在坯體表面,起著覆蓋層作用,給人以美的感覺;釉還能防止陶瓷胎體受到污染,即使受到污染也很容易采用洗滌劑等清洗干凈,這對于衛(wèi)生陶瓷而言尤為重要,高檔衛(wèi)生瓷的易清潔性必須由優(yōu)質(zhì)的釉料來保證近年來,我國陶瓷衛(wèi)生潔具產(chǎn)品的各項材質(zhì)性能和用水量等指標已達國際先進水平,但其整體質(zhì)量與意大利、日本和西班牙等發(fā)達國家的衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品相比還存在較大差距,主要表現(xiàn)在衛(wèi)生潔具的釉面質(zhì)量尚不理想。我國生產(chǎn)的衛(wèi)生潔具釉面光澤度較差,缺乏柔潤感,釉面針孔和斑點等缺陷過多,破壞了釉面的整體外觀質(zhì)量試驗主要以工廠現(xiàn)有配方為基礎,對配方及其加工工藝進行了改良優(yōu)化。通過研究遮蓋劑鋯英石的最佳有效粒度來確定其最優(yōu)添加量并對現(xiàn)有釉料配方進行改進,降低釉料成本,提高釉料質(zhì)量,在目前的工藝中具有參考意義和推廣價值。1測試1.1原料組成分析試驗采用的原料主要有灤縣砂巖、白砂巖、石英、長石、蘇州土、白云石和氧化鋁等天然原料,其化學組成如表1所示。先將適量鋯英石加入攪拌磨中研磨一段時間,再將其與釉料按所需比例稱量,然后將原料裝入球磨機中,加入適量水進行研磨,隨后將所得釉漿加入攪拌研磨一段時間,經(jīng)過篩、除鐵后再經(jīng)施釉、燒結即可制得樣品。1.2差測試驗樣品的粒度于室溫下在激光粒度分析儀上測試,型號為NKT5100。樣品的色差測試通過NR60CP型色差計,利用模擬與人眼感色靈敏度相當?shù)姆止馓匦缘臑V光片,用它對樣板進行測光,并在模擬光源下通過電腦軟件測定顯示出色差值。樣品表面超微結構的形貌使用PhenomPro型掃描電子顯微鏡進行觀察。1.3組合的選擇1.3.1基礎配方的選擇試驗中的釉料配方為工廠現(xiàn)在使用的配方,其釉面質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性良好,成本適中,使用中未出現(xiàn)過大批量釉面缺陷,綜合性能較好,故以此作為本試驗的基礎釉料配方,以節(jié)約優(yōu)化試驗時間。1.3.2組合的優(yōu)化調(diào)整鋯英石作為釉料中的遮蓋劑,通過控制初始粒徑來使燒結后硅酸鋯粒度盡可能多地保持在有效粒度范圍內(nèi),從而提高釉料白度1.3.3塑料材料的制備按上述試驗方案和調(diào)整思路進行了系列優(yōu)化試驗,綜合比較釉料成本、釉面質(zhì)量、釉面白度和光澤度等指標,最后確定了優(yōu)化后的釉料配方。2結果與討論2.1鋯英石粒度分布按試驗流程進行試驗,以6kg球石、2kg原料、1.5kg水、8g解膠劑、32r/min的條件分別對硅酸鋯研磨9、12、15、18、21、24、27min之后對得到的樣品進行粒度分析。利用激光粒度儀對試驗中釉料的粒度進行測試,圖1為研磨不同時間的鋯英石粒度分布圖。從圖1可以看出,鋯英石的粒度分布均出現(xiàn)2個正態(tài)分布峰,且為純物質(zhì),表明鋯英石顆粒均為非球形顆粒,且不同方向的尺寸相差較大。為了更加直觀地分析研磨時間對鋯英石的粒度影響,將不同研磨時間與鋯英石顆粒粒徑分布為50%時平均粒徑用折線圖加以表示,如圖2所示。由圖2可以看出,當研磨時間為9min時,顆粒粒徑分布為50%的平均粒徑為0.573μm;當研磨時間為12min時,平均粒徑降低為0.514μm。當繼續(xù)增加鋯英石的研磨時間時,由于顆粒表面斷鍵的增加,研磨所提供的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)轭w粒的表面能,顆粒開始發(fā)生團聚,平均粒徑開始逐漸增大。所以在適當?shù)臅r間段內(nèi),當研磨時間為12min時,鋯英石的平均粒徑最小。2.2研磨時間的影響將研磨不同時間的鋯英石以同樣的比例(10%)加入到試驗釉料中燒成樣片后進行色差分析,以研磨時間為0min的樣品為標準品,其中△L為明度差異,△a表示紅/綠差異,△b表示黃/藍差異,△E為總色差,得到研磨時間不同的釉料色差測試結果如表2所示。由表2可以看出,在0~12min內(nèi)隨著研磨時間的延長,鋯英石粒度逐漸下降,當研磨時間為12min時的樣品白度較高,而當研磨時間大于12min時顆粒開始團聚,白度變化并不明顯。由此可以判定,當研磨時間為12min、平均粒徑為0.514μm的鋯英石經(jīng)燒結后,形成的結晶顆粒在有效粒度范圍內(nèi)的比重最高,遮蓋力最好。因此,可以確定研磨時間為12min即平均粒徑為0.514μm作為鋯英石的最佳粒度。2.3樣品色澤分析以工廠現(xiàn)有配方配料進行試驗,同時改變其中鋯英石的添加量,用球磨機研磨5h,制得釉漿,經(jīng)過篩、除鐵后再經(jīng)施釉、燒結,對制得的樣品進行色差分析,以工廠的配方即鋯英石的添加量為11%的試樣為標準品,得到結果如下表3所示。由表3可以看出,當鋯英石加入量為9%時釉面白度達到最高,但提高其加入量后,并沒有顯著提高樣品的釉面白度。鋯英石在釉料配方中作為遮蓋劑存在,遮蓋劑的遮蓋機理為加入到釉料中形成結晶顆粒,反射可見光(波長范圍為400~760nm),從而使釉面反射的光到人眼睛中反饋為白色2.4碳酸鋁的用量對樣品效果的影響無光釉目前在衛(wèi)生瓷中應用較少,無光釉與普通釉相比較,光澤度較差。無光釉雖然沒有普通那種類似玻璃的光澤,但仍有類似絲絨一類物質(zhì)的光澤,遮蓋性能更佳,是用于衛(wèi)生瓷底釉的優(yōu)質(zhì)材料按照1.1中的試驗步驟,以基礎配方分別加入15%碳酸鍶、鈦白粉、燒滑石配料,用球磨機研磨5h,經(jīng)過篩、除鐵后再經(jīng)施釉、燒結制得樣品如圖3所示。由圖3可以看出,在基礎配方中加入碳酸鍶后釉面雖然非常平整,但是釉面呈透明狀,遮蓋性能不佳,所以不可行;在基礎配方中加入鈦白粉(TiO2.5燒未燒砂劑對資料面積的影響在基礎釉中分別加入用量為12.5%、10%、7.5%、5%的燒滑石,用球磨機研磨5h,經(jīng)過篩、除鐵后再經(jīng)施釉、燒結制得樣品。以燒滑石用量為12.5%的試樣作為標準樣品,對制得的樣品進行色差檢測,結果如表4所示。由表4可以看出,加入燒滑石可以使釉面白度明顯提高,以上5組樣品中,第4組、第5組釉面為光澤釉,前3組釉面(燒滑石含量分別為12.5%、10%、7.5%)均為無光釉,并且在燒滑石含量為7.5%時,釉面白度已經(jīng)達到了很好的水平,但增加燒滑石含量并沒有明顯提高樣品的白度。圖4是燒滑石含量分別為12.5%、10%、7.5%、5%時制得樣片的掃描電鏡測試結果。從圖4中可以看出,當燒滑石含量為5%時,釉面存在較多針孔和凹陷,這些針孔和凹陷的存在影響了該釉面的表面質(zhì)量,不利于釉面本身的保潔和清洗,同時也使釉面更容易受到侵蝕,釉面強度也因此有所下降。燒滑石含量為7.5%時,釉面質(zhì)量有了明顯提高,表面平整光滑,沒有明顯的針孔和缺陷,且強度較高;當燒滑石含量增加到10%、12.5%時,釉面質(zhì)量并沒有明顯變化。綜合考慮燒滑石含量對釉面白度、平整度的影響以及生產(chǎn)成本,確定釉料中燒滑石的最佳添加量為7.5%。3遮蓋力很高,有內(nèi)(1)當遮蓋劑鋯英石的研磨時間為12min、平均粒徑為0.514μm時,燒結后形成的結晶顆粒在有效粒度范圍內(nèi)的比例最高,因此遮蓋力最好。