專利名稱：一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及陶瓷色料的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鉻錫紅又稱瑪瑙紅，是一種高溫陶瓷色料，由于該色料具有穩(wěn)定的晶體結(jié)構(gòu)，因而在適應(yīng)的基礎(chǔ)釉中能呈現(xiàn)出美麗的瑪瑙紅色。將鉻錫紅用于墻磚、地磚、衛(wèi)生瓷中可獲得良好的裝飾效果，因而是目前高檔建筑、衛(wèi)生瓷制品中廣泛使用的色料之一。但長(zhǎng)期以來，人們對(duì)瑪瑙紅陶瓷色料的合成機(jī)理的研究顯得相當(dāng)薄弱，加之影響 其合成的因素又非常復(fù)雜，只要中間的某個(gè)環(huán)節(jié)稍有差錯(cuò)，都將影響最終色料的品質(zhì)。因此，研究瑪瑙紅陶瓷色料的合成機(jī)理和影響主呈色的因素，確定最佳生產(chǎn)工藝制度，具有十分重要的意義。在瑪瑙紅陶瓷色料的生產(chǎn)過程中，瑪瑙紅陶瓷色料的合成難度主要體現(xiàn)在鉻進(jìn)入其榍石型晶格的難易程度及進(jìn)入量，鉻進(jìn)入錫梢石的數(shù)量越多，呈色愈好，鉻進(jìn)入錫梢石晶格越容易，合成工藝就越易于操作。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料的制備方法，通過引入晶種增加色料的合成速度，促進(jìn)錫梢石生成，促進(jìn)鉻進(jìn)入錫梢石晶格。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟I)晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 115 O. 135)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100 (450 550) (54 66)的重量比混合、研磨,直至粒徑達(dá)到D9tl ( 5um,再將研磨后的混合物進(jìn)行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的含硼化合物混勻，而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2)色料制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 115 O. 135)混合均勻，再加入占總重量1% _3%的、步驟I)制得的晶種以及占總重量3% 5%的含硼化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。優(yōu)選地，步驟I)及步驟2)中，碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠的摩爾比為1:1:1:0. 125。優(yōu)選地，步驟I)及步驟2)中的研磨為采用球磨機(jī)進(jìn)行的球磨。優(yōu)選地，步驟I)中煅燒的工藝條件為30°C 500°C，升溫4H;500°C 1000°C，升溫4H;1000°C (1200-130(TC )，升溫5H;在1200°C 1300°C下恒溫5H，而后自然降溫。
優(yōu)選地，步驟2)中煅燒的工藝條件為30°C 500°C，升溫4H;500°C 1000°C，升溫4H ;1000°C 1200°C，升溫3H ;1200°C下恒溫4H，而后自然降溫至200°C以下。優(yōu)選地，步驟I)、步驟2)中的干燥均在150°C以下進(jìn)行。優(yōu)選地，步驟I)及步驟2)中，干燥后混合物的含水率小于O. 5 %。優(yōu)選地，步驟I)中，煅燒后研磨煅燒物至粒徑D9tl達(dá)3 5mm。優(yōu)選地，步驟2)中，煅燒后研磨煅燒物至粒徑D9tl為16mm 20mm。本發(fā)明的瑪瑙紅陶瓷色料，由前述制備方法制得。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于在瑪瑙紅陶瓷色料的制備過程中引入晶種，而制備晶種時(shí)通過球磨加細(xì)的方式改變?cè)系募?xì)度活性及混合均勻度，因?yàn)楣腆w粉末混合時(shí)，小 于占總量I %的物料是很難均勻分散到體系中去，通過球磨加細(xì)的方式使氧化鉻等物料均勻分布且細(xì)度達(dá)到細(xì)化，根據(jù)固相反應(yīng)機(jī)理高度分布均勻的物料經(jīng)過煅燒更容易發(fā)生高溫固相反應(yīng)，所以更容易形成榍石型載體，同時(shí)氧化鉻更多地進(jìn)入晶格中去，煅燒后的產(chǎn)物經(jīng)過加細(xì)，使粒徑D9tl達(dá)3 5mm，用作晶種，這樣制備得到的晶種活性較高，用于制備瑪瑙紅色料，由于制備瑪瑙紅色料在高溫煅燒時(shí)，必須經(jīng)過多種晶型轉(zhuǎn)變，這種粒徑極細(xì)的晶種對(duì)晶體轉(zhuǎn)變的起誘導(dǎo)作用，加入后充當(dāng)晶體的晶核，晶核再慢慢長(zhǎng)大，生成與晶種一致的晶型，從而使物料更多地生成榍石型晶體結(jié)構(gòu)載體，同時(shí)鉻離子能更多地進(jìn)入晶格中，使得發(fā)色增強(qiáng)，由于榍石型載體合成得完整，所以耐高溫性好，紅度值高，最終使得穩(wěn)定性提高。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的構(gòu)思為通過在制備過程引入晶種，降低色料合成難度，同時(shí)增加產(chǎn)品品質(zhì)的穩(wěn)定性，使之在陶瓷色釉中發(fā)色更強(qiáng)，色澤明亮，耐高溫性能良好。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明的引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料制備方法包括兩個(gè)大步驟，即晶種的合成、色料的制備，具體如下I、晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 115 O. 135)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100 (450 550) (54 66)的重量比混合、研磨,直至粒徑達(dá)到D9tl ( 5um,再將研磨后的混合物進(jìn)行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的硼酸，混勻而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2、色料制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9
I.I) (O. 115 O. 135)混合均勻，再加入占總重量1% _3%的、步驟I)中制得的晶種以及占總重量3% 5%的硼酸，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。由以上制備方法制得的瑪瑙紅陶瓷色料，具有以下特性外觀紫紅色粉末；明度46彡 L 彡 54;色相24彡 a 彡 29 ;色相-3彡 b 彡 13。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例一I、晶種制備:I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比I : I : I : O. 125配制混合均勻；2)按上述混合物瑪瑙球石水=100 500 60 ;球磨機(jī)球磨約72小時(shí)，球磨后粒徑達(dá)到D9tl ^ 5um ；3)將上述混合物在150°C以下的溫度環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<O. 5% ;將干燥物過325目篩網(wǎng)； 4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼酸按96. 5 3. 5的質(zhì)量比混合并攪拌均勻；5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為30°C -500°C，升溫4H;500°C -1000°C，升溫 4H ； 1000°C -1250，升溫 5H ;1250°C下恒溫 5H，自然降溫；6)將上述煅燒物球磨，粒徑D9tl達(dá)到3-5um，干燥(彡150°C)，過325目篩網(wǎng)，即為晶種成品，備用；2、色料制備I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比I : I : I : O. 125混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及濃度為99%的硼酸混合均勻，晶種的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的3%，硼酸的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的
3.5% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -1000°C，升溫4H ；IOOO0C -1200°C，升溫3H ;1200°C下恒溫4H，自然降溫200°C以下卸。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16um 18um，干燥(彡150°C )，過250目篩網(wǎng)，即得瑪瑙紅陶瓷色料。將以上得到的瑪瑙紅陶瓷色料進(jìn)行細(xì)度及發(fā)色檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下I、細(xì)度檢測(cè)測(cè)試所得數(shù)據(jù)瑪瑙紅陶瓷色料的細(xì)度為D9tl 16. Sum。2、發(fā)色對(duì)比檢測(cè)瑪瑙紅陶瓷色料所使用的釉色基礎(chǔ)釉式O. 276K20 O. 003Fe203 3. 5Si02O. 066Na20 0. 522A1203 0. 658Ca0本發(fā)明中，向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的本發(fā)明合成色料及現(xiàn)有技術(shù)中沒加入晶種的色料產(chǎn)品做發(fā)色對(duì)比，分別標(biāo)注為A和B，釉燒溫度為1100°C，燒成時(shí)間為60分鐘，保溫時(shí)間15-30分鐘，測(cè)試色差值測(cè)試所得數(shù)據(jù)A樣品L 48. 51 a 26. 87 b 10. 64。測(cè)試所得數(shù)據(jù)B樣品L :50. 34 a :21. 56 b :8. 99以上數(shù)據(jù)說明本實(shí)施例通過加入晶種制備的瑪瑙紅陶瓷色料發(fā)色深，紅度值高，品質(zhì)提聞約20 %。實(shí)施例二I、晶種制備:
I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比I : I : I : O. 125配制混合均勻；2)按上述混合物瑪瑙球石水=100 500 60 ;球磨機(jī)球磨約78小時(shí)，球磨后粒徑達(dá)到D9tl ^ 5um ；3)將上述混合物在150°C以下的溫度環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<O. 5% ;將干燥物過325目篩網(wǎng)；4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼酸按95 5的質(zhì)量比混合并攪拌均勻；5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為30°C -500 °C,升溫4H ;5000C -1000°C，升溫 4H ； 1000°C -1300°C，升溫 5H ;1300°C下恒溫 5H，自然降溫；6)將上述煅燒物球磨，粒徑D9tl達(dá)到3-5um，干燥(彡150°C )，過325目篩網(wǎng)，即為 晶種成品，備用；2、色料制備I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比I. I I. I I O. 115混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及濃度為99%的硼酸，混合均勻，晶種的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的5%，硼酸的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的4% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -1000°C，升溫4H ；IOOO0C -1200°C，升溫3H ;1200°C恒溫4H，自然降溫200°C以下卸。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16um 18um，干燥((150 °C )，過250目篩網(wǎng)，即得瑪瑙紅陶瓷色料。將以上得到的瑪瑙紅陶瓷色料進(jìn)行細(xì)度及發(fā)色檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下I、細(xì)度檢測(cè)測(cè)試所得數(shù)據(jù)瑪瑙紅陶瓷色料的細(xì)度為D9tl 16. Sum。2、發(fā)色對(duì)比檢測(cè)瑪瑙紅陶瓷色料所使用的釉色基礎(chǔ)釉式O. 216K20 O. 003Fe203 3. 5Si02O. 036Na20 0. 622A1203 0. 658Ca0本發(fā)明中，向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的本發(fā)明合成色料及沒加入晶種的產(chǎn)品做發(fā)色對(duì)比，分別標(biāo)注為C和D，釉燒溫度為1200°C，燒成時(shí)間為60分鐘，保溫時(shí)間15-30分鐘，測(cè)試色差值測(cè)試所得數(shù)據(jù)C樣品L 49. 61 a :27. 87 b :11. 62。測(cè)試所得數(shù)據(jù)D樣品L 53. 51 a :15. 26 b :18. 12。以上數(shù)據(jù)說明本實(shí)施例通過加入晶種制備的瑪瑙紅陶瓷色料在高溫使用情況下能穩(wěn)定發(fā)色，更完全地合成榍石型晶體，耐高溫性能好，而沒加入晶種制備的D樣品發(fā)色褪色，發(fā)色穩(wěn)定性差。實(shí)施例三I、晶種制備:I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比O. 9 I. I I O. 135配制混合均勻；
2)按上述混合物與瑪瑙球石及水按100 450 56的質(zhì)量比混合，用球磨機(jī)球磨約80小時(shí),球磨后粒徑達(dá)到D9tl ( 5um ；3)將上述混合物在150°C以下的溫度環(huán)境中干燥，使干燥后的混合物含水率
<O. 5% ;將干燥物過325目篩網(wǎng)；4)將上述過篩后的混合物與濃度為99%的硼酸按95 5的質(zhì)量比混合并攪拌均勻；5)將上述混合物裝入坩堝煅燒，煅燒的工藝條件為30°C -500 °C,升溫4H ;5000C -1000°C，升溫 4H ； 1000°C _1300°C，升溫 5H ;1300°C恒溫 5H，自然降溫；
6)將上述煅燒物球磨，粒徑D9tl達(dá)到3-5um，干燥(彡150°C )，過325目篩網(wǎng)，即為晶種成品，備用；2、色料制備I)將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比O. 9 I. I I O. 135混合均勻；2)再加入步驟I制得的晶種以及濃度為99%的硼酸，混合均勻，晶種的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的4 %，硼酸的加入量占晶種及硼酸加入后混合物總重量的 3. 5% ；3)將上述混合物裝入坩堝煅燒30°C 500°C，升溫4H ；500°C -1000°C，升溫4H ；IOOO0C -1200°C，升溫3H ;1200°C恒溫4H，自然降溫200°C以下卸。4)將上述煅燒物球磨，粒徑D90控制在16um 18um，干燥(彡150°C )，過250目篩網(wǎng)，即得瑪瑙紅陶瓷色料。將以上得到的瑪瑙紅陶瓷色料進(jìn)行細(xì)度及發(fā)色檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下I、細(xì)度檢測(cè)測(cè)試所得數(shù)據(jù)瑪瑙紅陶瓷色料的細(xì)度為D9tl 16. Sum。2、發(fā)色檢測(cè)瑪瑙紅陶瓷色料所使用的釉色基礎(chǔ)釉式O. 206K20 0.003Fe203 3. 2Si02 O. 712Zn00. 036Na20 0. 42A1203 0. 621Ca0本發(fā)明中，向基礎(chǔ)釉中外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的本發(fā)明合成色料及沒加入晶種的產(chǎn)品做發(fā)色對(duì)比，分別標(biāo)注為E和F，釉燒溫度為1100°C，燒成時(shí)間為60分鐘，保溫時(shí)間15-30分鐘，測(cè)試色差值測(cè)試所得數(shù)據(jù)E樣品L :50· 31 a :27. 87 b :10. 64。測(cè)試所得數(shù)據(jù)F樣品L 48. 31 a :16. 82 b :9. 54。不穩(wěn)定的榍石型色料在含鋅高的釉料中使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)鉻溶出與釉中的氧化鋅反應(yīng)導(dǎo)致色料發(fā)色偏暗偏綠，紅度值降低。以上數(shù)據(jù)可看出本實(shí)施例得到的瑪瑙紅陶瓷色料在含鋅高的釉料中能穩(wěn)定發(fā)色，紅度值高，合成的榍石型載體色料完全且能穩(wěn)定存在，而沒加入晶種的現(xiàn)有技術(shù)中的普通瑪瑙紅色料F樣品發(fā)色暗，紅度值低，不穩(wěn)定，晶格中的鉻離子與氧化鋅發(fā)生了反應(yīng)造成發(fā)色不穩(wěn)定。由發(fā)色數(shù)據(jù)可以看出，本實(shí)施例的制備方法制得的瑪瑙紅色料在高溫情況下能穩(wěn)定發(fā)色，同時(shí)發(fā)色清亮、紅度值高，在含鋅高的釉料使用時(shí)合成的榍石型載體能穩(wěn)定存在，不會(huì)出現(xiàn)鉻離子溶出而導(dǎo)致發(fā)色不穩(wěn)定。
以上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，文中應(yīng)用具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以 對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 1)晶種制備 將碳酸鈣、二氧化錫、石英、銘綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9 1.1) (O. 115 O. 135)混合均勻，得混合物；將混合物與瑪瑙球石、水按100 (450 550) (54 66)的重量比混合、研磨,直至粒徑達(dá)到D9tl ( 5um,再將研磨后的混合物進(jìn)行干燥、過篩，而后加入占總重量3% 5%的含硼化合物混勻，而后煅燒、研磨、干燥，得到晶種； 2)色料制備 將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 9 I. I) (O. 115 O. 135)混合均勻，再加入占總重量1% _3%的、步驟I)制得的晶種以及占總重量3% 5%的含硼化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，即得成品。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)及步驟2)中，碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠的摩爾比為I : I : I : 0.125。
3.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)及步驟2)中的研磨為采用球磨機(jī)進(jìn)行的球磨。
4.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中煅燒的工藝條件為30°C 500°C，升溫 4H ;500°C 1000°C，升溫 4H ;1000°C (1200-1300°C )，升溫 5H ;在 1200°C 1300°C下恒溫5H,而后自然降溫。
5.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中煅燒的工藝條件為30°C 500 V，升溫 4H ；500 V 1000 V，升溫 4H ； 1000 V 1200 V，升溫 3H ; 1200 V 下恒溫 4H，而后自然降溫至200°C以下。
6.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)、步驟2)中的干燥均在150°C以下進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)及步驟2)中，干燥后混合物的含水率小于O. 5%。
8.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，煅燒后研磨煅燒物至粒徑D90 達(dá) 3 5mm。
9.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，煅燒后研磨煅燒物至粒徑D90 為 16mm 20mm。
10.一種瑪瑙紅陶瓷色料，其特征在于，由權(quán)利要求I 9中的制備方法制得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種引入晶種的瑪瑙紅陶瓷色料的制備方法，包括如下步驟1)晶種制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.115～0.135)混勻，將得到的混合物與瑪瑙球石、水按100∶(450～550)∶(54～66)的重量比混合、研磨，直至粒徑達(dá)到D90≤5um，再將研磨后的混合物進(jìn)行干燥、過篩，而后加入占總重量3％～5％的含硼化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，得到晶種；2)色料制備將碳酸鈣、二氧化錫、石英、鉻綠按摩爾比(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.9～1.1)∶(0.115～0.135)混合均勻，再加入占總重量1％-3％的以上制備的晶種及占總重量3％～5％的含硼化合物，混勻后煅燒、研磨、干燥，得成品。本發(fā)明能降低色料的合成難度，在陶瓷色釉中發(fā)色更強(qiáng)，色澤明亮，耐高溫性能好。
文檔編號(hào)C04B41/86GK102775192SQ20121023615
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者周占明 申請(qǐng)人:佛山市南海萬興材料科技有限公司