[發明專利]一種黑色陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201910954265.8
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110615685B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 羅婷;吳軍明;顧幸勇;李萍;劉昆;曹志敏
• 申請（專利權）人: 景德鎮陶瓷大學
• 主分類號: C04B35/64
• 分類號: C04B35/64;C04B35/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 宋傲男

本發明涉及陶瓷材料技術領域，具體涉及一種黑色陶瓷及其制備方法。本發明提供的黑色陶瓷的制備方法，包括如下步驟：將陶瓷坯體和炭黑在密閉環境下進行燒結得到所述黑色陶瓷。本發明提供的黑色陶瓷的制備方法過程簡單、操作容易，易于控制，不需要在制坯前添加任何黑色高溫色料或著色金屬氧化物，不改變陶瓷坯體的基礎配方，不改變窯爐結構和燒成氣氛，僅改變陶瓷的裝燒工藝，即可實現燒制發色純正、致密度高的黑色陶瓷，其制備出的黑色陶瓷均勻無黑點、黑度高，經900℃及以下溫度復燒后，黑色發色穩定，不褪色。

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，具體涉及一種黑色陶瓷及其制備方法。

背景技術

黑陶是一種無釉陶器，其采用膠質粘土以還原焰燒制工藝燒制而成，燒制溫度約900-1000℃左右，相比普通陶器氧化焰燒制方法而言，黑陶的還原焰燒制工藝更先進、更復雜，需要熟練地掌握溫度和窯內氣氛才能燒制成功，但黑陶的燒制一直以來都沒能解決遇水破裂的問題，使其只能做一些看似復雜卻不能使用的工藝品。相比于黑陶，黑色陶瓷以獨特的色調、致密、吸水率低、強度大、硬度高、耐磨和耐腐蝕性好等優良的使用特性，被更加廣泛地應用于刀具、表殼、模具、陶瓷裝飾和各種陶瓷結構件等領域。

陶瓷包括純氧化物陶瓷(如氧化鋁或氧化鋯陶瓷)和傳統硅酸鹽陶瓷，由于燒結方式的不同，純氧化物陶瓷由于燒結溫度過高，傳統的高溫色料難以滿足其溫度要求，因此常常通過摻雜或特殊的燒制手段(如真空燒結或氣氛保護燒結)使其材料晶格中形成缺陷進而達到著色目的。不同于純氧化物陶瓷的高溫固相燒結，傳統硅酸鹽陶瓷是典型的液相燒結，由于高溫燒結過程中存在大量的液相，且化學組成復雜，難以按照上述純氧化物陶瓷的方式進行著色，因此傳統硅酸鹽陶瓷往往需要通過添加高溫色料進行著色。

現有的傳統硅酸鹽黑色陶瓷通常采用在陶瓷坯體中添加黑色高溫色料，或直接在陶瓷坯體中加入多種著色金屬氧化物原位燒結形成黑色陶瓷。然而黑色高溫色料或著色金屬氧化物的加入易造成如下缺陷：

1)黑色高溫色料或著色金屬氧化物由于含鈷等貴金屬，價格昂貴；

2)黑色高溫色料或著色金屬氧化物的加入易引入雜質，且黑色高溫色料或著色金屬氧化物添加量的波動或燒結溫度的波動易引起最終產品顏色的波動，造成最終產品易出現發色不均勻、產品發紅或發白等缺陷，難以滿足消費者的需求。

發明內容

本發明的目的在于克服在現有傳統硅酸鹽黑色陶瓷制備過程中需要添加黑色高溫色料或著色金屬氧化物從而導致產品顏色出現波動、成本較高的缺陷，進而提供一種新的黑色陶瓷的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種黑色陶瓷的制備方法，包括如下步驟：將陶瓷坯體和炭黑在密閉環境下進行燒結得到所述黑色陶瓷。

優選地，所述炭黑的著色強度不小于130，所述炭黑的粒徑不大于30nm，所述炭黑的pH值為7-8。

優選地，所述炭黑的著色強度不小于145，所述炭黑的粒徑不大于20nm，所述炭黑的pH值為7-8。

優選地，所述燒結步驟具體包括：

1)在可密封的容器底部鋪設第一炭黑層，然后再將陶瓷坯體置于所述第一炭黑層上；

2)將炭黑填充在所述陶瓷坯體四周，使所述炭黑與所述陶瓷坯體的頂部位于同一水平面，然后再在其上鋪設第二炭黑層，加蓋密封所述容器；

3)對加蓋密封后的容器進行燒結，得到所述黑色陶瓷。

優選地，所述第一炭黑層和所述第二炭黑層的厚度相同；和/或，

步驟1)中，所述陶瓷坯體置于所述可密封容器的中央，使所述陶瓷坯體的中心軸線與所述可密封容器的中心軸線重合；和/或，