一種陶瓷用復合乳濁劑及其制備方法和應用
【專利摘要】本發明提供了一種陶瓷用復合乳濁劑，所述復合乳濁劑包括由鈦白粉包覆白炭黑微球構成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計：白炭黑：25?40％；鈦白粉：60?75％；其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5?1微米，D90粒徑為1?5微米，所述核殼微球顆粒的D50為1?5微米，D90為1?10微米。本發明還提供了所述的復合乳濁劑的制備方法，所述方法包括以下步驟：1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體；2)攪拌所述白炭黑解聚體，同時加入所述鈦白粉；3)將所述白炭黑和鈦白粉混合并攪拌均勻，進行粉體表面改性，得到以白炭黑為包核，二氧化鈦為包膜的具有核殼結構顆粒。
【專利說明】
-種陶瓷用復合乳濁劑及其制備方法和應用
技術領域
[0001] 本發明設及陶瓷領域，具體而言，設及一種陶瓷用復合乳濁劑及其制備方法和應 用。
【背景技術】
[0002] 含有乳濁劑的釉料是我國建筑陶瓷和衛生陶瓷生產中廣泛采用的一種重要原料， 主要起到遮蓋陶瓷巧底的作用。目前，W含娃酸錯乳濁劑的錯乳濁釉使用最為廣泛。然而， 從使用性能來看，錯乳濁釉存在遮蓋力低，高溫粘度大，釉面不平整等缺陷，而且制備錯乳 濁劑的原料錯英砂存在嚴重依賴進口，價格昂貴且具有放射性等一系列問題，所W，亟待性 能良好、價格便宜且易于推廣使用的新型乳濁劑來替代。
[0003] 二氧化鐵是一種具有高折射率的晶體，其物理化學性質穩定，具有良好的光學性 能。在瓷釉的高溫燒成過程中，Ti02能夠與CaO和SiO 2結合生成鐵循石晶體而形成比較良 好的乳濁效果。然而，在相關技術中，傳統的鐵釉是將鐵氧化物作為乳濁劑直接添加到生釉 料中，該方法往往因析出金紅石相的Ti02而致釉面泛出黃色，從而抑制了鐵釉的推廣和應 用。
[0004] 現有技術中有關于使用碳酸巧和鐵白粉制備的乳濁劑的相關報道，但是其適用溫 度范圍較低，并且燒制成的成品白度不夠優秀。
[0005] 有鑒于此，特提出本發明。
【發明內容】
[0006] 本發明的第一目的在于提供一種陶瓷用復合乳濁劑，所述的陶瓷用復合乳濁劑具 有適用溫度較高的陶瓷工藝且燒制成品白度高等優點。
[0007] 本發明的第二目的在于提供一種所述的陶瓷用復合乳濁劑的制備方法，該方法采 用干法均相包覆，能夠制備出粒度均勻的乳濁劑。
[000引本發明的第Ξ目的在于提供所述復合乳濁劑作為陶瓷釉料的添加劑的應用。
[0009] 為了實現本發明的上述目的，特采用W下技術方案：
[0010] 本發明的一個方面設及一種陶瓷用復合乳濁劑，所述復合乳濁劑包括由鐵白粉包 覆白炭黑微球構成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計：
[001U 白炭黑：25-40 %;
[0012] 鐵白粉:60-75% ;
[0013] 其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5-1微米，D90粒徑為1-5微米，所述核殼微球 顆粒的D50為1-5微米，D90為1-10微米。
[0014] 本發明使用白炭黑和鐵白粉制成乳濁劑，該乳濁劑的核殼微球顆粒結構對燒制過 程中形成循石晶體具有一定誘導作用制備成粒度均勻的核殼微球顆粒可W在同樣的燒成 溫度下大幅減少釉料的透燒概率，達到更好的效果。
[0015] 優選地，所述復合乳濁劑由按重量百分比計的W下組分制備：
[0016] 白炭黑:30-35% ;
[0017] 鐵白粉:65-70 %。
[0018] 優選地，所述白炭黑為沉淀白炭黑。
[0019] 沉淀白炭黑原料易得，價格較為便宜，有助于降低成本。
[0020] 優選地，所述白炭黑中的Si02含量大于90%，105°C時化的加熱減量為4%-8%， 950°C時化的燒失量小于12%，5%的水溶液中抑為6.0-8.0，DBP吸油值為1.5-3.5cm3/g， Na2S04《0.2%，化《0.5%〇，Cu《0.03%〇，Mn《0.05%〇。
[0021] 優選地，所述鐵白粉中Ti02的含量超過95%。
[0022] 優選地，所述核殼微球顆粒的D50為1-3微米，D90為1-5微米。
[0023] 本發明的另一方面設及所述復合乳濁劑的制備方法，所述方法包括W下步驟：
[0024] 1)粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體；
[002引2)攬拌所述白炭黑解聚體，同時加入所述鐵白粉；
[0026] 3)將所述白炭黑和鐵白粉混合并攬拌均勻，進行粉體表面改性，得到W白炭黑為 包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結構顆粒。
[0027] 本發明采用表面改性的方法將乳濁劑制成包覆結構的顆粒，提高其作為釉料添加 劑應用時的適用溫度范圍。
[0028] 本發明的另一方面設及一種添加所述的復合乳濁劑的陶瓷釉料，所述釉料包括按 重量份計的W下組分：
[00巧]石英28-35份，鐘長石25-30份，Ξ氧化二侶2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份， 氧化鋒2-5份，高嶺±4-6份，烙塊1-3份W及復合乳濁劑5-15份。
[0030] 本發明的乳濁劑需要W-定的比例添加到釉料的其他組分中，W達到優秀的白 度。
[0031] 優選地，所述釉料包括按重量份計的W下組分：
[0032] 石英29-31份，鐘長石27-29份，Ξ氧化二侶2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份， 氧化鋒2-3份，高嶺±4-5份，烙塊2-3份W及復合乳濁劑7-9份。
[0033] 優選地，所述釉料包括按重量百分比計的W下組分：
[0034] Si02 63-65%；
[0035] A1203 6-8%；
[0036] Fe203 0.01-1%;
[0037] Ti02 5-7%；
[0038] CaO 12-14%;
[0039] MgO 1.5-2.5% ；
[0040] K20 1.5-3%；
[0041 ] NaO 1-2%；
[0042] ZnO 2-3%；
[0043] BaO 0.005-0.02% ；
[0044] B203 0.1-1%。
[0045] 與現有技術相比，本發明的有益效果為：
[0046] (1)本發明的乳濁劑適用溫度范圍較高；
[0047] (2)本發明的乳濁劑可W提高燒制成品的白度；
[0048] (3)本發明的方法可W制備出粒度均勻的乳濁劑。
【附圖說明】
[0049] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，W下將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0050] 圖1為白碳黑-二氧化鐵干法復合顆粒掃描電鏡圖；
[0051] 圖2為采用本發明的復合乳濁劑所燒制的釉面顯微形態圖；
[0052] 圖3為采用本發明的復合乳濁劑所燒制的釉面乳濁微粒圖。
【具體實施方式】
[0053] 下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會 理解，下列實施例僅用于說明本發明，而不應視為限制本發明的范圍。實施例中未注明具體 條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為 可W通過市售購買獲得的常規產品。
[0化4] 實施例1
[0055] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0056] 1)稱取按重量份計的白炭黑25份、鐵白粉75份；
[0057] 2)采用氣流粉碎機對白炭黑進行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0058] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過連續粉體表面改性機，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結構顆粒，其中復合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1-5微米，D90為1-10微米;其中水份巧％ ;
[0059] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計為:石英28份，鐘長 石25份己氧化二侶2份，方解石12份，白云石4份，氧化鋒2份，高嶺±4份，烙塊1份W及復合 乳濁劑5份。
[0060] 實施例2
[0061 ]按照W下步驟制備乳濁劑：
[0062] 1)稱取按重量份計的白炭黑30份、鐵白粉70份；
[0063] 2)采用氣流粉碎機對白炭黑進行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0064] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過連續粉體表面改性機，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結構顆粒，其中復合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1-5微米，D90為1-10微米;其中水份巧％ ;
[0065] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計為:石英29份，鐘長 石27份，Ξ氧化二侶2份，方解石13份，白云石4份，氧化鋒2份，高嶺±4份，烙塊2份W及復合 乳濁劑5份。
[0066] 實施例3
[0067] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0068] 1)稱取按重量份計的白炭黑35份、鐵白粉65份；
[0069] 2)采用氣流粉碎機對白炭黑進行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0070] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過連續粉體表面改性機，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結構顆粒，其中復合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1 -3微米，D90為1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0071] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計為:石英31份，鐘長 石29份，Ξ氧化二侶3份，方解石15份，白云石6份，氧化鋒3份，高嶺±5份，烙塊3份W及復合 乳濁劑9份。
[0072] 實施例4
[0073] 按照W下步驟制備乳濁劑：
[0074] 1)稱取按重量份計的白炭黑40份、鐵白粉60份；
[0075] 2)采用氣流粉碎機對白炭黑進行解聚，使之分散均勻并充分研磨，得到白炭黑顆 粒的解聚體，其中白炭黑粒徑分布符合D50為0.5-1微米，D90為1-5微米；
[0076] 3)將研磨后的白炭黑和二氧化鐵混合并攬拌均勻，通過連續粉體表面改性機，從 而得到W白炭黑為包核，二氧化鐵為包膜的具有核殼結構顆粒，其中復合顆粒粒徑分布范 圍符合D50為1 -3微米，D90為1 -5微米;其中水份巧％ ;
[0077] 使用制得的乳濁劑制備陶瓷釉料，陶瓷釉料中的組分按重量計為:石英35份，鐘長 石30份，Ξ氧化二侶6份，方解石16份，白云石8份，氧化鋒5份，高嶺±6份，烙塊3份W及復合 乳濁劑15份。
[007引實驗例1
[0079]使用W下陶瓷釉料施涂陶瓷樣片，對所得到的樣片的色度值和釉面感官進行測 定，其中，產品4-05、4-06、4-08、4-12和4-14使用鐵白粉和碳酸巧作為乳濁劑，產品5101、 Si02和Si03使用鐵白粉和白炭黑作為乳濁劑，產品娃酸錯使用娃酸錯和二氧化娃作為乳濁 劑，產品Ti02使用單一的Ti02作為乳濁劑。測試結果如下表所示：
[0080]
[0081 ] 實驗例2
[0082] 釉燒透燒試驗
[0083] 對本發明實施例1-4中制備的陶瓷釉料進行118(TC條件下的釉燒試驗，使用碳酸 巧和二氧化鐵乳濁劑制備的陶瓷釉料作為對照組進行相同條件下的釉燒試驗，統計透燒 率，結果如下表所示：
[0084]
[0085] ~由表中數據可見，本發明的的陶瓷釉料能夠有效地改善在高溫條件下的透燒率。~
[0086] 盡管已用具體實施例來說明和描述了本發明，然而應意識到，在不背離本發明的 精神和范圍的情況下可W作出許多其它的更改和修改。因此，運意味著在所附權利要求中 包括屬于本發明范圍內的所有運些變化和修改。
【主權項】
1. 一種陶瓷用復合乳濁劑，其特征在于，所述復合乳濁劑包括由鈦白粉包覆白炭黑微 球構成的核殼微球顆粒，由按重量百分比計： 白炭黑：25-40 %; 鈦白粉:60-75 %; 其中，所述白炭黑微球的D50粒徑為0.5-1微米，D90粒徑為1-5微米，所述核殼微球顆粒 的D50為1-5微米，D90為1-10微米。2. 根據權利要求1所述的復合乳濁劑，其特征在于，所述復合乳濁劑由按重量百分比計 的以下組分制備： 白炭黑：30-35 %; 鈦白粉:65-70 %。3. 根據權利要求1所述的復合乳濁劑，其特征在于，所述白炭黑為沉淀白炭黑。4. 根據權利要求1所述的復合乳濁劑，其特征在于，所述白炭黑中的Si02含量大于 90 %，所述白炭黑105 °C時2h的加熱減量為4 % -8 %，950 °C時2h的燒失量小于12 %，5 %的水 溶液中pH為6·0-8·0，DBP吸油值為1 · 5-3· 5cm3/g，Na2S04彡0· 2%，Fe彡0 · 5%。，Cu彡0·03%〇， Mn<0.05%〇。5. 根據權利要求1所述的復合乳濁劑，其特征在于，所述鈦白粉中Ti02的含量超過 95%〇6. 根據權利要求1所述的復合乳濁劑，其特征在于，所述核殼微球顆粒的D50為1-3微 米，D90為1-5微米。7. 根據權利要求1-6中任意一項所述的復合乳濁劑的制備方法，其特征在于，所述方法 包括以下步驟： 1) 粉碎所述白炭黑，得到白炭黑解聚體； 2) 攪拌所述白炭黑解聚體，同時加入所述鈦白粉； 3) 將所述白炭黑和鈦白粉混合并攪拌均勻，進行粉體表面改性，得到以白炭黑為包核， 二氧化鈦為包膜的具有核殼結構顆粒。8. -種添加權利要求1-6中任意一項所述的復合乳濁劑的陶瓷釉料，其特征在于，所述 釉料包括按重量份計的以下組分： 石英28-35份，鉀長石25-30份，三氧化二鋁2-6份，方解石12-16份，白云石4-8份，氧化 鋅2-5份，高嶺土 4-6份，熔塊1-3份以及復合乳濁劑5-15份。9. 根據權利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量份計的以下組 分： 石英29-31份，鉀長石27-29份，三氧化二鋁2-3份，方解石13-15份，白云石4-6份，氧化 鋅2-3份，高嶺土 4-5份，熔塊2-3份以及復合乳濁劑7-9份。10. 根據權利要求8所述的陶瓷釉料，其特征在于，所述釉料包括按重量百分比計的以 下組分： Si02 63-65%； A1203 6-8%； Fe203 0.01-1%； Ti02 5-7%； CaO 12-14%； MgO 1.5-2.5%； K20 1.5-3%； NaO 1-2%； ZnO 2-3%； BaO 0.005-0.02% ； B203 0.1-1%〇
【文檔編號】C03C8/20GK106082668SQ201610384334
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610384334.2, CN 106082668 A, CN 106082668A, CN 201610384334, CN-A-106082668, CN106082668 A, CN106082668A, CN201610384334, CN201610384334.2
【發明人】敖衛華, 丁浩, 孫思佳
【申請人】中國地質大學（北京）