本發明屬于陶瓷材料,具體涉及基于珍珠微量元素呈色的珍珠瓷及其制備方法。
背景技術:
1、陶瓷的裝飾與著色是陶瓷工藝的核心環節之一,直接影響其藝術價值與市場競爭力。傳統陶瓷顏色釉的制備,主要依賴于在釉料或坯體中直接添加鈷、鐵、銅、錳、鉻等金屬氧化物或化合物作為著色劑。這些外加的化學色劑雖然工藝成熟、發色相對穩定,但其呈現的色彩往往較為單一、呆板,缺乏自然界中礦物、寶石所具有的柔和過渡與豐富層次感,難以滿足現代消費者對“自然美學”和“高級質感”的追求。更重要的是,部分傳統色劑,如含鉻、鎘的化合物,在生產、使用及廢棄物處理過程中存在潛在的環保問題和健康隱患。
2、隨著人們審美水平的提升以及對健康環保材料的日益重視,人們對陶瓷產品有了更美、更高質感、更健康安全的新追求。天然彩色珍珠,作為一種珍貴的有機寶石,其形成過程蘊含了自然的奧秘。它的主體成分雖然是碳酸鈣,占比85%以上,但其中共生的多種微量金屬元素,如鋅(zn)、鍶(sr)、銅(cu)、鉻(cr)、鈷(co)等,使其呈現粉紅、金黃、紫羅蘭、孔雀綠等五彩斑斕、變幻莫測光澤,即“珠光”的內在物質基礎。這些微量金屬元素以極其天然、微量的形式存在,并與其他有機質,如多種氨基酸、蛋白質等形成復雜的結合態。目前,珍珠及其加工產物珍珠粉的應用主要集中在珠寶首飾、高端化妝品、保健品及醫藥領域,其價值主要體現在裝飾、護膚和藥用屬性上。
3、cn114380502a公開了一種具有珍珠效果的陶瓷干粒,該陶瓷干粒各原料為含鈣霞石、方解石、煅燒高嶺土、電熔氧化鋯、煅燒氧化鋅、氧化鈰、氧化釹、高鋇高鍶啞光透明熔塊粉,應用該陶瓷干粒制備得到的陶瓷磚產品具有彩色的珍珠效果,該技術是利用氧化鋯和氧化鈰作為析晶劑,使得陶瓷具有了珍珠的效果,并且在原料中添加氧化釹,使得呈現彩色的珍珠顏色。采用氧化釹、氧化鈰等稀土氧化物價格高昂,推高了制造成本,并且采用的氧化鋯在燒結過程中的行為復雜,提高了燒結溫度,存在較大的熱膨脹系數的變化,容易造成陶瓷磚產品斷裂的問題。
技術實現思路
1、本發明要解決的技術問題是克服現有技術存在的上述缺陷,提供一種基于珍珠微量元素呈色的珍珠瓷及其制備方法,珍珠瓷具有仿珍珠光學高質感外觀且健康環保,制備方法科學合理,簡單易行。
2、本發明所述的基于珍珠微量元素呈色的珍珠瓷,按照質量百分比,由以下原料制成:天然彩色珍珠粉25%~33%、合成骨炭16?%~24%、龍巖土16%~20%、大同土10%~14%、鉀長石8%~10%、石英6%~8%、煅燒滑石4%~6%;
3、優選的,所述的珍珠瓷,包括以下質量百分比的原料:天然彩色珍珠粉25%、合成骨炭24%、龍巖土20%、大同土10%、鉀長石8%、石英7%、煅燒滑石6%。
4、優選的,所述的珍珠瓷,包括以下質量百分比的原料:天然彩色珍珠粉27%、合成骨炭22%、龍巖土19%、大同土12%、鉀長石9%、石英6%、煅燒滑石5%。
5、優選的,所述的珍珠瓷,包括以下質量百分比的原料:天然彩色珍珠粉29%、合成骨炭20%、龍巖土18%、大同土13%、鉀長石9%、石英7%、煅燒滑石4%。
6、優選的,所述的珍珠瓷,包括以下質量百分比的原料:天然彩色珍珠粉31%、合成骨炭18%、龍巖土17%、大同土14%、鉀長石10%、石英6%、煅燒滑石4%。
7、優選的,所述的珍珠瓷,包括以下質量百分比的原料:天然彩色珍珠粉33%、合成骨炭16%、龍巖土16%、大同土14%、鉀長石9%、石英8%、煅燒滑石4%。
8、所述的基于珍珠微量元素呈色的珍珠瓷的制備方法,包括以下步驟:
9、(1)原料混合:將預處理過的天然彩色珍珠粉與合成骨炭、龍巖土、大同土、鉀長石、石英、煅燒滑石混合,得到混合料;
10、(2)制作泥漿:將混合料,加入球磨機球磨,過篩,出磨,得到泥漿;按料、水、球石比1:1:1.9混合,加入球磨機,球磨時間18h~20h,泥漿通過325目篩;
11、(3)制作泥條:將泥漿經濾泥、練泥,捏練成泥條,泥條水分21wt%~23wt%;
12、(4)成型:利用傳統工藝進行成型,得到濕坯;
13、所述的傳統工藝指的是將步驟(3)制得的泥條采用滾壓成型,制得規則形狀產品,如平盤類產品;或將步驟(3)制得的泥條,經高速攪拌打漿,制得泥漿,采用注漿成型,制得不規則形狀產品,如壺類產品;
14、(5)制作半成品:將濕坯烘干,修坯,制得半成品;
15、(6)素燒:將半成品,梭式窯高溫還原焰燒成,燒成溫度為1250℃~1290℃,燒成周期為8h~10h,發生窯變,制得不同色調的素燒坯;
16、(7)烘干:將制得的素燒坯,拋光烘干;
17、(8)施釉:將烘干的素燒坯,噴熔塊釉,制得釉坯;
18、(9)釉燒:將釉坯,梭式窯低溫氧化焰燒成,燒成溫度為1130℃~1160℃,燒成周期為4h~5h,制得不同色調珍珠瓷產品。
19、優選的,天然彩色珍珠粉要先進行預處理,步驟為:先經900℃~1000℃煅燒,細磨后過400目~1000目篩。優選煅燒溫度950℃~980℃,溫度過低氧化分解不充分,溫度過高易燒結;細磨后優選粒徑為600~800目,過粗則影響瓷質細膩度和發色均勻性,過細則顆粒易團聚。
20、高溫素燒窯變還原焰燒成在梭式窯進行,燒成溫度為1250℃~1290℃,煙氣中一氧化碳含量4%~6%,燒成周期為8h~10h;低溫釉燒氧化焰燒成在梭式窯進行,燒成溫度為1130℃~1160℃,燒成周期為4h~5h。
21、所述天然彩色珍珠粉按照質量比,化學組成為:48%~52%cao,0.5%~1.5%mgo,0.1%~0.2%fe2o3,0.5%~1.5%p2o5,4%~8%球蛋白,38%~43%燒失量,余量為鋅、鍶、銅、鉻、鈷的總和,優選的cu含量0.09%,cr含量0.005%,鈷含量0.003%,鋅含量0.13%,鍶含量0.002%。這些微量元素,在還原焰氣氛下燒成,使cu、cr、co離子由高價還原為低價,窯變產生不同色調,使得燒結后的陶瓷產品,瓷胎透明,色彩柔和溫潤,天然珍珠粉中的zn、sr離子,能吸納游離sio2形成固溶體,抑制殘余石英晶型轉變帶來的坯體膨脹,以增加坯體強度,提高抗熱震性。
22、所述合成骨炭按照質量比,化學組成為:0.05%~0.07%al2o3,6%~8%sio2,0.1%~0.2%fe2o3,45%~50%cao,37%~42%p2o5,2.5%~4.5%mgo,2%~4%na2o。
23、所述龍巖土按照質量比,化學組成為:30%~34%al2o3,48%~52%sio2,0.1%~0.3%fe2o3,0.1%~0.3%cao,0.05%~0.15%mgo,3%~6%k2o,0.3%~0.6%na2o,0.03%~0.11%tio2,8%~12%燒失量。
24、所述大同土按照質量比,化學組成為:38%~42%al2o3,54%~58%sio2,0.1%~0.3%fe2o3,0.1%~0.3%cao,0.01%~0.03%mgo,0.01%~0.05%k2o,0.5%~1%na2o,0.01%~0.05%tio2,1%~3%燒失量。
25、所述鉀長石按照質量比,化學組成為:19%~23%al2o3,61%~65%sio2,0.01%~0.05%fe2o3,0.1%~0.4%cao,0.04%~0.08%mgo,10%~14%k2o,1.5%~4.5%na2o,0.02%~0.06%tio2,0.1%~0.4%燒失量。
26、所述石英按照質量比,化學組成為:97%~99%sio2,1%~2%al2o3,0.01%~0.05%fe2o3,0.1%~0.4%燒失量。
27、所述煅燒滑石按照質量比,化學組成為:63%~66%sio2,1%~2%al2o3,0.01%~0.05%fe2o3,0.3%~0.5%cao,31%~33%mgo。
28、與現有技術相比,本發明具有的有益效果是:
29、(1)本發明的珍珠瓷,呈現柔和溫潤、具有自然漸變層次的獨特窯變色調,其色澤并非依賴外加化學色劑,而是利用天然彩色珍珠粉中固有的銅、鉻、鈷等微量元素,通過高溫還原焰燒成窯變而成,同時,珍珠粉中的鋅、鍶等元素在燒成過程中起到礦化作用,能有效抑制石英晶型轉變,顯著增強了瓷胎的強度與抗熱震性,使產品兼具獨特美學價值與優良物理性能。
30、(2)本發明將天然彩色珍珠粉作為一種“天然復合著色礦物”引入陶瓷坯體配料,并配套設計了包括珍珠粉預處理、在還原焰下進行高溫窯變燒成、以及后續氧化焰下低溫釉燒的完整工藝鏈條。該工藝體系專為穩定珍珠微量元素呈色而優化,實現了從天然材料到陶瓷成品的可控轉化,是一種全新的陶瓷著色與增強技術路徑。
31、(3)本發明從原料源頭避免了傳統含鉻、鎘等有害化學色劑的使用,產品更安全健康環保。同時,將珍珠的珍寶文化內涵融入瓷器,提升了產品的文化附加值與市場競爭力。本發明為陶瓷行業提供了一種基于天然生物資源、創造高附加值健康瓷器的創新解決方案,拓寬了陶瓷著色和材料設計的思路。
32、(4)本發明的基于珍珠微量元素呈色的珍珠瓷的制備方法,條件溫和,操作簡單,工藝設計合理,將天然彩色珍珠視為一個“天然復合著色礦物”,通過高溫窯變工藝,利用其內在的微量元素發色,從而在陶瓷本體上創造出源自天然寶石的、健康環保的、且富有文化內涵的獨特色澤。