[發明專利]一種高性能日用細瓷及其生產方法

有效

• 申請號: 200910186077.1
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN101665347A
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發明（設計）人: 江偉輝;包鎮紅;譚訓彥;苗立鋒;虞澎澎;劉健敏
• 申請（專利權）人: 景德鎮陶瓷學院
• 主分類號: C04B33/00
• 分類號: C04B33/00;C04B33/24
• 代理公司: 景德鎮市高嶺專利事務所
• 代理人: 程 雷

技術領域

本發明屬于日用陶瓷技術領域，涉及一種高性能日用細瓷及其生產方 法。

背景技術

高白、高透和高強一直是國內外高級日用細瓷所追求的目標。現有的骨 灰瓷、滑石瓷和高石英瓷雖然達到了高白、高透和高強的要求，但他們都存 在兩個共同的缺點：一是三者的熱膨脹系數均很大，骨質瓷、滑石瓷和高石 英瓷的膨脹系數分別為8～9×10^-6/℃、7.8～8×10^-6/℃和7.5～8.0×10^-6/℃。陶瓷 的熱膨脹系數越大，其隨溫度變化所產生的熱應力就越大，結果就很容易導 致產品熱穩定性能不佳，如骨質瓷的熱穩定性就很差。骨質瓷熱穩定性的標 準是制品經過140℃～20℃水熱交換一次不裂，明顯低于高級日用細瓷經過 180℃～20℃水熱交換一次不裂的標準。對于滑石瓷和高石英瓷而言，如果瓷 胎中的玻璃相和晶相量的比率、晶相粒徑以及晶相轉變控制不好的話，它們 的熱穩定性也很難達到經過180℃～20℃水熱交換一次不裂的標準。這三種 高級日用細瓷的第二個缺點就是工藝控制難。如骨質瓷和滑石瓷都存在成型 性能差和燒成范圍窄的致命弱點；高石英瓷則存在石英顆粒級配要求高、瓷 胎中方石英的數量不易控制等問題。

通常的長石-石英-高嶺土三元系統和絹云母-石英-高嶺土三元系統高檔 日用細瓷具有熱穩定性高、成型性能好、燒成范圍寬等優點，但卻無法集高 白、高透和高強三者于一身。在這兩大三元系統瓷胎中，“高強”和“高透” 這兩種性能要求在制備工藝上是相互矛盾的，因為透光度高的瓷胎往往要含 有更多的玻璃相，而玻璃相強度比晶相的強度低得多，所以在通過增加玻璃 相以提高瓷胎透光度的同時，勢必會降低產品的機械強度。另一方面，在配 方中引入Al₂O₃可以顯著提高瓷胎強度，從而實現“高強”目標，但是引入 的Al₂O₃顆粒會大大提高瓷胎對可見光的散射作用，結果導致其透光性很差， 如通常的高鋁強化瓷雖然強度高但其透光度卻不盡如人意。由于“高白”可 以通過精選Fe、Ti等雜質含量低的原料和多次除鐵工藝來實現，因此對這 兩大三元系統瓷來說，“高白和高透”或“高白和高強”是可以達到的，然 而卻不能實現“高白、高透和高強”三者兼得的目標。

綜上所述，以上各種材質的高檔日用細瓷都不能同時在性能和工藝上滿 足要求，因此開發一種高性能日用細瓷的新材質，使之不但具有“高白、高 透和高強”的特點，而且還具有熱穩定性高、成型性能好、燒成范圍寬等優 點，這是非常有意義的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術上的不足，提供一種高性能日用細瓷及 其生產方法。

本發明的提供的一種高性能日用細瓷，其特征在于瓷坯的化學組成按重 量比為：SiO₂?52～60％、Al₂O₃?32～40％、K₂O?1～3％、Na₂O?1～3％、CaO?1.5～3.5％、 MgO?0.5～1.5％、P₂O₅?1～2％，集高強、高白和高透三大特點于一身的日用細 瓷產品。

本發明提供的高性能日用細瓷的生產方法，生產工藝流程與目前通用的 高檔日用細瓷二次燒成工藝相同，其特征在于所用的原料配方按重量比為： 高嶺土40～45％、石英15～25％、鉀長石10～15％、氧化鋁10～20％、增透劑 8～15％，所述的增透劑為按重量比由鈉長石45～50％、骨灰20～25％、方解石 10～20％、燒滑石15～20％復合而成的熔塊。

本發明在坯體配方中引入氧化鋁粉為增強劑，以提高瓷胎機械強度和白 度。Al₂O₃顆粒本身的強度高，它單獨存在時，可以均勻地分布在瓷胎中起 到顆粒彌散增強的作用。部分Al₂O₃顆粒還可以和由高嶺土脫水分解后所產 生的SiO₂反應，結果生成膨脹系數小、機械強度高的莫來石晶體，這對提 高瓷胎強度和減小其膨脹系數是十分有利的。