本發(fā)明屬于陶瓷材料,具體為一種亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆及其制造工藝。
背景技術(shù):
1、在現(xiàn)代陶瓷和石材制品制造領(lǐng)域,如巖板臺(tái)盆的生產(chǎn),釉面的美觀性和耐用性是消費(fèi)者高度關(guān)注的特性之一。特別是亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆,其光澤度和結(jié)構(gòu)完整性對(duì)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力至關(guān)重要。然而,鋁離子析晶問題一直是影響熱彎一體巖板臺(tái)盆光澤度的巨大挑戰(zhàn)。在釉料中,鋁離子的存在是必要的,因?yàn)樗鼈兛梢栽鰪?qiáng)釉層的機(jī)械強(qiáng)度和耐化學(xué)性。然而,當(dāng)鋁離子的濃度過高時(shí),尤其是在高溫?zé)蛇^程中,鋁離子容易形成晶體析出,即析晶現(xiàn)象。這些析出的晶體會(huì)破壞釉面的光滑度和均勻性,從而顯著降低釉面的光澤度。此外,鋁離子的不同配位狀態(tài)(如四面體或八面體)也對(duì)晶體的形成和釉面特性有著重要影響。
2、其中一個(gè)解決方案是降低釉料中鋁離子含量,然而鋁離子含量的下降會(huì)降低釉面的硬度和耐磨性,降低釉面的耐化學(xué)腐蝕能力,更會(huì)導(dǎo)致釉層與胎體結(jié)合不良,增加脫落風(fēng)險(xiǎn)。另一個(gè)解決方案是提高釉料中鈉鉀離子的含量,當(dāng)鈉鉀離子含量較多時(shí),其能夠促進(jìn)鋁離子和氧離子形成四配位[alo4],使其能夠穩(wěn)定的存在于釉面網(wǎng)格體系中,而當(dāng)鈉鉀離子含量較少時(shí),鋁離子和氧離子形成六配位[alo6],游離于網(wǎng)格體系之外,導(dǎo)致析晶,影響釉面光澤度。因此,增大釉料中鈉鉀離子的含量是解決鋁離子析晶問題,提高釉面光澤度的有效手段。但是,鈉和鉀離子在釉料中通常作為熔劑存在,有助于降低釉料的熔化溫度,使釉料更易于涂布和成型。然而,它們的高活性也導(dǎo)致這些離子在高溫下容易向陶瓷基體中擴(kuò)散,形成離子交換。這種交換不僅可能侵蝕陶瓷基體,降低材料的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還會(huì)在釉層中形成微裂紋或孔隙,進(jìn)而降低釉面的光澤度和整體美觀性。
3、因此,開發(fā)一種能夠有效控制鋁離子析晶和限制鈉鉀離子過度擴(kuò)散的亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆,成為了行業(yè)內(nèi)急需解決的技術(shù)問題。此外,通過優(yōu)化釉層的化學(xué)組成和采用先進(jìn)的燒成工藝,可以進(jìn)一步提高產(chǎn)品的美觀性和耐用性,滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)陶瓷產(chǎn)品的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供了一種亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆及其制造工藝。
2、本發(fā)明提供了一種亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆,包括胚體層、顏料層和釉層。
3、所述釉層由鈉鉀離子釉層和鋁離子釉層組成。
4、所述鈉鉀離子釉層的釉料,按質(zhì)量份計(jì),由以下原料組成:
5、鈉長(zhǎng)石:3-5份;
6、鉀長(zhǎng)石:5-10份;
7、滑石:1-3份;
8、石英:1-2份;
9、碳酸鋇:0.6-1份;
10、碳酸鎂:1.5-3份;
11、氧化鋅:0.1-0.3份;
12、硅酸鈉:0.3-0.8份;
13、硼砂:3-5份。
14、所述鋁離子釉層的釉料,按質(zhì)量份計(jì),由以下原料組成:
15、高嶺土:5-10份;
16、滑石:1-1.4份;
17、石英:2-2.8份;
18、硅石:1-3份;
19、硅線石:3-5份;
20、硼砂:0.6-1.2份。
21、所述胚體層,按質(zhì)量份計(jì),包括以下原料:
22、鈉長(zhǎng)石:20-30份;
23、鉀鈉長(zhǎng)石:15-20份;
24、高嶺土:30-35份;
25、高強(qiáng)土:3-5份;
26、硅石:3-6份;
27、滑石:1-3份;
28、蛇紋石:3-5份;
29、輝石:3-5份;
30、硅線石:3-5份;
31、葉臘石:3-5份;
32、低熔點(diǎn)玻璃粉:5-10份;
33、含氟熔劑:2-4份。
34、所述含氟熔劑為氟鋁酸鈉和氟鋁酸鉀中的至少一種。
35、本發(fā)明還提供了亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆的制造工藝,包括以下步驟:
36、(1)按胚體層原料配方稱取鈉長(zhǎng)石、鉀鈉長(zhǎng)石、高嶺土、高強(qiáng)土、硅石、滑石、蛇紋石、輝石、硅線石、葉臘石、低熔點(diǎn)玻璃粉和含氟熔劑混合,球磨3-5h,然后進(jìn)行干燥處理,控制水分含量在5%以下,采用干壓成型工藝,將原料壓制成3-5mm,壓制壓力控制在20-30mpa,得到胚體;
37、(2)按鈉鉀離子釉層的釉料配方稱取鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、滑石、石英、碳酸鋇、碳酸鎂、氧化鋅、硅酸鈉、硼砂混合,加入分散劑和水進(jìn)行研磨,得到鈉鉀離子釉層的釉料;按鋁離子釉層的釉料配方稱取高嶺土、滑石、石英、硅石、硅線石、硼砂混合,加入分散劑和水進(jìn)行研磨,得到鋁離子釉層的釉料;
38、(3)在步驟(1)得到的胚體上進(jìn)行低溫等離子體處理,提高表面活化程度,再噴涂顏料層并涂附鋁離子釉層的釉料,干燥后繼續(xù)涂附一層鈉鉀離子釉層的釉料,再次干燥后,得到預(yù)熱彎巖板;
39、(4)將步驟(3)得到的預(yù)熱彎巖板以5-10℃/min的速度升溫至1100-1150℃,恒溫處理40-280min,然后在1100-1150℃下,通過模具進(jìn)行熱彎成型,成型時(shí)間控制在5-10min,最后以3-6℃/min冷卻至室溫,得到所述亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆。
40、步驟(1)所述球磨采用0.5wt%-2wt%的γ-氨丙基三乙氧基硅烷乙醇溶液作為球磨助劑。
41、步驟(3)所述低溫等離子體處理所用氣體為氧氣和氬氣按體積比1:(0.5-1)混合而成,功率為100-300w,氣壓為0.1-0.5torr,時(shí)間為5-10min。
42、本發(fā)明解決的問題是:陶瓷釉料中鋁離子含量較多,會(huì)導(dǎo)致析晶,鋁離子含量較少,影響釉面的機(jī)械性能、耐化學(xué)腐蝕性能,降低釉面和坯體的附著力;而鈉鉀離子能夠有效限制鋁離子的析晶問題,然而鈉鉀離子在高溫下容易向陶瓷基體中擴(kuò)散,形成離子交換。這種交換不僅可能侵蝕陶瓷基體,降低材料的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還會(huì)在釉層中形成微裂紋或孔隙,進(jìn)而降低釉面的光澤度和整體美觀性。
43、為了提高釉料中鋁離子的含量,同時(shí)減少鋁離子的析晶和鈉鉀離子的擴(kuò)散,本發(fā)明采用雙層附釉的方式,先在坯體上涂附一層高鋁離子含量的釉料,待其干燥后,再涂附一層高鈉鉀離子含量的釉料,其中通過硅線石的添加調(diào)控釉料中的鋁離子含量,通過硅酸鈉的添加調(diào)控鈉鉀離子的含量,分別得到了鋁離子釉層和鈉鉀離子釉層,利用鋁離子釉層阻止鈉鉀離子向坯體擴(kuò)散,此外,鈉鉀離子層還能夠有效阻止鋁離子的析晶。
44、在含堿或堿土硅酸鹽玻璃中,根據(jù)改性氧化物的組成和用量,al2o3以[alo4]和[alo6]兩種配位狀態(tài)進(jìn)入結(jié)構(gòu)。在含堿玻璃中,al2o3主要是四面體配位,而含堿土玻璃可容納額外數(shù)量的五面體和八面體配位的氧化鋁,配位多樣性與陽離子場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān)。當(dāng)al2o3/r2o<1(r=li,na,k)時(shí),al3+進(jìn)入警報(bào),形成了[alo4];當(dāng)al2o3/r2o>1時(shí),al3+則形成六配位,作為網(wǎng)絡(luò)外部體位于八面體之中。根據(jù)na+和al3+的界面分布曲線發(fā)現(xiàn),在1473k和1523k溫度下,界面過渡區(qū)中(虛線右側(cè)200μm內(nèi)),na+的擴(kuò)散的含量多,na2o與al2o3含量比大于1,故al3+以四配位的形式存在。界面過渡區(qū)以外隨na+擴(kuò)散量的減少,而此階段na2o與al2o3含量的比小于1,既al3+存于八面體當(dāng)中。由離子分布曲線al3+和mg2+也有峰值出現(xiàn),既有晶體分析出。玻璃分析出尖晶石mgal2o4。尖晶石(mgal2o4)中al3+是以八面體形式存在。因此,釉料中na+通過擴(kuò)散相當(dāng)于al3+的配位,從而影響玻璃晶體的分析出。
45、鈉鉀離子含量較多時(shí),其能夠促進(jìn)鋁離子和氧離子形成四配位[alo4],使其能夠穩(wěn)定的存在于釉面網(wǎng)格體系中,而當(dāng)鈉鉀離子含量較少時(shí),鋁離子和氧離子形成六配位[alo6],游離于網(wǎng)格體系之外,導(dǎo)致析晶,影響釉面光澤度。因此,增大釉料中鈉鉀離子的含量是解決鋁離子析晶問題,提高釉面光澤度的有效手段。但是,鈉和鉀離子在釉料中通常作為熔劑存在,有助于降低釉料的熔化溫度,使釉料更易于涂布和成型。然而,它們的高活性也導(dǎo)致這些離子在高溫下容易向陶瓷基體中擴(kuò)散,形成離子交換。這種交換不僅可能侵蝕陶瓷基體,降低材料的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還會(huì)在釉層中形成微裂紋或孔隙,進(jìn)而降低釉面的光澤度和整體美觀性。而鈉鉀離子的擴(kuò)散是不可阻止的,尤其是在熱彎工藝中,較高的溫度更是其擴(kuò)散的有利條件。
46、針對(duì)這一問題,本發(fā)明采用雙層附釉的方式,先在坯體上涂附一層高鋁離子含量的釉料,待其干燥后,再涂附一層高鈉鉀離子含量的釉料,其中通過硅線石的添加調(diào)控釉料中的鋁離子含量,通過硅酸鈉的添加調(diào)控鈉鉀離子的含量,分別得到了鋁離子釉層和鈉鉀離子釉層,利用鋁離子釉層阻止鈉鉀離子向坯體擴(kuò)散,此外,鈉鉀離子層還能夠有效阻止鋁離子的析晶,從而開發(fā)出一種能夠有效控制鋁離子析晶和限制鈉鉀離子過度擴(kuò)散的亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆。
47、本發(fā)明有益效果:
48、本發(fā)明采用雙層附釉的方式,先在坯體上涂附一層高鋁離子含量的釉料,待其干燥后,再涂附一層高鈉鉀離子含量的釉料,其中通過硅線石的添加調(diào)控釉料中的鋁離子含量,通過硅酸鈉的添加調(diào)控鈉鉀離子的含量,分別得到了鋁離子釉層和鈉鉀離子釉層,利用鋁離子釉層阻止鈉鉀離子向坯體擴(kuò)散,此外,鈉鉀離子層還能夠有效阻止鋁離子的析晶,從而開發(fā)出一種能夠有效控制鋁離子析晶和限制鈉鉀離子過度擴(kuò)散的亮光熱彎一體巖板臺(tái)盆。