一种铜红色金属光泽釉的研制*

董志军　董子红

(唐山惠达卫浴股份有限公司　河北 唐山　063307)



一种铜红色金属光泽釉的研制*

董志军董子红

(唐山惠达卫浴股份有限公司河北 唐山063307)

摘要通过合理调整配方的化学组成，引入新型无铅的析晶剂及其催化剂，利用釉料再结晶出比较稳定的尖晶石晶体结构，使金属着色离子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉层表面，使釉面呈现出金属光泽。

关键词析晶剂催化剂尖晶石晶体结构金属光泽

前言

随着生活水平和对居住环境要求的提高，人们对卫生陶瓷釉面装饰有了更高的要求。由于金属装饰材料具有高雅、豪华的艺术效果，因此具有金属光泽的釉面越来越受消费者的欢迎。目前，金属光泽釉的制作方法有3种：在陶瓷坯体上直接溅射熔融金属涂层；在陶瓷制品釉面上喷涂含有金属或金属化合物粉末的涂层，经过还原热处理，形成金属化装饰层；配制特定组成的釉，经过烧制产生色调和光泽等外观类似金属光泽的仿金属光泽釉。前两项技术对设备的要求较高，其装饰成本也较高，第三种方法通过配制釉料组分，在不改变现有卫生陶瓷隧道窑炉的烧成制度下，直接形成金属光泽效果的釉面。目前这种釉面只在墙地砖中有所应用，在国内卫生陶瓷领域还没有发现有批量生产的产品。以前我们也做过类似的研究，但效果都不是很理想，存在的主要问题有：釉面的金属效果不是特别满意；金属光泽釉面的耐磨性和耐腐蚀性达不到标准要求；一般制作这种釉都要用到铅，导致釉面的铅含量超标，生活中使用时会对人体的健康产生影响；釉面的针孔、棕眼缺陷较多。

1试验内容

1.1技术方案

通过合理调整配方的化学组成，引入新型无铅的析晶剂及其催化剂，利用釉料再结晶出比较稳定的尖晶石晶体结构。使金属着色离子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉层表面。通过XRD对釉面进行了物相分析，主要物相为α-Fe2O3，其使整个釉面呈现类似金属的光泽效果。

1.2所用原料

所用原料主要有：钠长石、煅烧高岭土、氧化铝、烧滑石、氧化锌、硼熔块、方石英、析晶剂、催化剂等。所用原料的化学组成见表1。

表1　原料的化学组成(质量%)

1)所用析晶剂是以P-Fe系组成，不含铅、铬等有毒物质，其化学组成(质量%)为：烧失量：20～25，Fe2O3：35～45，P2O5：35～40。

2)所用催化剂可使釉层生成比较稳定的尖晶石晶体结构，以P-Al系组成，不含铅铬等有毒物质；其化学组成(质量%)为：烧失量：16～20，SiO2：4～6，Al2O3：16～20，P2O5：45～55，Na2O：0.5～3, ZnO：4～6。

3)所用石英原料是一种方石英，其粒度组成≤ 10 μm的为25%～30%，≤ 5 μm的为15%～20%，≤ 2 μm的为3%～6%。

1.3釉料配方

表2采用正交试验法，对配方进行优化调配。 其中1#～9#为铜红色金属光泽釉配方组成实例。

表2　铜红色金属光泽釉的配比(质量%)

1.4综合指标

对表2的所列配方进行全面分析总结，得到表3各项综合指标。采用日本岛津公司HMV-2T E维氏硬度仪，对上述釉面进行了硬度测试。

表3　综合指标

续表3

在表3所列配方中可见，8#配方的硬度较高，釉面金属效果较好，且釉面没有针孔和氧化缺陷，且与强酸不发生反应，即确定为所研制的铜红色金属光泽釉配方(见图1)。

1.5铜红色金属光泽釉配方的化学组成(见表4)

表4　铜红色金属光泽釉配方的化学组成(质量%)

图1　铜红釉的产品图

2生产工艺条件

2.1金属光泽釉适宜的工艺参数

釉浆的粒度(≤10 μm)控制在55%～60%，浓度控制在(320～330)g/200 ml为宜，其它工艺参数与生产釉保持一致，金属光泽釉适宜的工艺参数见表5。

表5　金属光泽釉适宜物理性能的工艺参数

2.2金属光泽釉的施釉工艺

在坯体上通过一次施釉，将所研制的金属光泽釉(采用手工)喷涂在半成品坯体上，所施釉层总厚度为0.4～0.7 mm。

2.3烧成制度

在正常的大生产烧成制度条件不变的情况下，烧成周期为16～21 h，最高烧成温度为1 180～1 210 ℃，保温时间为30～45 min，在隧道窑中氧化气氛下一次烧成。

3结语

采用金属光泽釉配方生产的卫生陶瓷制品，具有以下显著优点：

1)金属光泽釉面本身产生红铜色的金属光泽效果，使釉面的装饰具有高雅、豪华、庄重的艺术效果，极大的提高了产品本身的内在价值。

2)金属光泽釉硬度有了显著提高，釉面磨损程度明显降低，釉面划伤缺陷明显减少，提高了制品合格率；由于釉中不含有铅元素，不与强酸强碱反应，釉面的耐酸碱腐蚀性达到了国家标准，化学稳定性好。

3)金属光泽釉始熔点显著提高，扩大了烧成范围，釉面针孔缺陷明显减少。

参考文献

1冯飞,万紫,王雪强,等.无铅无硼金属光泽釉的研制及其生产.全国性科技核心期刊——陶瓷,2008(3):37～39

2戴武斌,曾令可,刘艳春,等.金属光泽釉的应用现状和工艺特点.全国性科技核心期刊——陶瓷,2007(5):28～31

The Development of A Copper Red Metallic Luster Glaze

Dong Zhijun,Dong Zihong

(Tangshan Huida Sanitary Ware Co., Ltd.,Hebei,Tangshan,063307)

Abstract:By adjusting the formula of chemical composition, the introduction of new lead-free crystallization agent and catalyst, using glaze recrystallization spinel crystal structure is stable. Make metal coloring ions (Fe2+, Zn2+) concentration in the glaze layer surface, the metallic luster glaze.

Key words:Crystallization agent; Catalyst; Spinel crystal structure; Metallic luster

* 作者简介：董志军(1976-)，大专，工程师；主要从事卫生陶瓷领域泥釉浆新产品研发工作。

中图分类号：TQ173.6

文献标识码：A

文章编号：1002-2872(2016)06-0038-03