环保陶瓷釉料及用其制得的抗热震环保陶瓷制品及制备方法
第一、技术领域
本发明属于日用陶瓷技术领域，具体涉及一种环保陶瓷釉料及用其制得的抗热震环保陶瓷制品及制备方法。
第二、背景技术
陶瓷釉是陶瓷坯体上的一层玻璃质的保护薄层，其一般采用长石、石英、高岭土等矿物原料混合，经研磨调浆后施于坯体表面，经高温煅烧后形成。随着我国陶瓷行业的不断发展，陶瓷釉料的功能性也逐渐得到完善。
如申请号为201510030625.7的中国专利公开了一种自洁抗菌陶瓷釉，其包含以下组分：普通陶瓷釉200 份、一氧化锌1.0 份、三氧化二铋β型0.5 份、三氧化二锑1.5 份、二氧化锰0.5 份、三氧化二钴2 份、三氧化二铬0.8 份、一氧化镍1.2 份、二氧化硅3.0 份、三氧化二硼0.1 份、九水合硝酸铝0-0.2 份。虽然其具有抗菌自洁的效果，但是其抗菌效果抗菌效果维持时间较短，有待进一步改进，同时其釉料配方复杂，不利于实际生产。
如申请号为201510125116.2的中国专利公开了一种水溶性抗菌陶瓷釉的制备方法，虽然其具有优良的抗菌性能，但是施釉后，釉层的机械性能仍有待改进，且釉层的耐湿擦性较差，无法达到日用陶瓷对釉层的要求。
第三、发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种环保陶瓷釉料及用其制得的抗热震环保陶瓷制品及制备方法，该陶瓷釉料具有优异的抗菌性能，施釉烧结后赋予陶瓷制品优良的永久抗菌性和耐污性。
本发明采用如下技术方案：
环保陶瓷釉料，包括按照质量份数计的如下组分：钾长石100-130份、石英5-15份、氧化铝1-3份、氧化锌2-4份、抗菌基料5-10份、高岭土5-12份、三氧化钼1-2份、硅藻土6-15份、碳酸钙10.5-15份、二硼化钛1-2份、废旧陶瓷颗粒10-15份。
更进一步地，所述的环保陶瓷釉料，其中所述抗菌基料包括按照质量份数计的如下组分：纳米硅微粉25-30份、滑石粉30-40份、硅铝酸镁12-19份、纳米磷酸锆5-10份。
更进一步地，所述二硼化钛的粒径为4-8μm，所述废旧陶瓷颗粒过300目筛。
本发明还提供一种所述的环保陶瓷釉料的制备方法，步骤如下：
步骤一：抗菌基料的制备：按照所述质量配比，将纳米硅微粉和纳米磷酸锆加入水中，超声分散，再加入滑石粉和硅铝酸镁，升温至65-70℃，恒温搅拌40-50min，过滤取滤饼，烘干，即得所述抗菌基料;
步骤二：将废旧陶瓷颗粒粉碎至过300目筛，按照所述质量配比，将钾长石、石英、氧化铝、氧化锌、抗菌基料、高岭土、三氧化钼、硅藻土、碳酸钙、二硼化钛和废旧陶瓷颗粒混合均匀，加水球磨后过400-500目筛，即得所述环保陶瓷釉料。
更进一步地，所述的环保陶瓷釉料的制备方法，其中步骤一中所述搅拌的速度为800-1000r/min。
本发明还提供一种用所述的环保陶瓷釉料制备抗热震环保陶瓷制品的方法，步骤如下：将所述环保陶瓷釉料调节至39-40波美度，制得釉浆料，将陶瓷素坯浸入釉浆料中进行施釉，经晾干烧制后即得所述抗热震环保陶瓷制品。
更进一步地，所述的用环保陶瓷釉料制备抗热震环保陶瓷制品的方法，其特征在于，所述烧制具体为：以5-8℃/min的速率升温至500-550℃，保温10-20min，接着以2-4℃/min的速率升温至800-880℃，再以10-15℃/min的速率升温至1000-1080℃，保温2-2.5h，后自然降温，即得。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
本发明通过对陶瓷抗菌基料的研究，制得了具有永久抗菌性能的陶瓷釉料，施釉烧结后赋予陶瓷制品优良的永久抗菌性和自洁耐污性;
本发明制得的陶瓷制品的釉面不仅光洁不易沾污，还具有优良的机械性能和耐酸碱性，满足日用陶瓷对釉面的要求;
本发明釉料配比合理，原料易得，且制备方法简单易行，可大范围推广应用。
第四、具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
本发明使用的二硼化钛的粒径为4-8μm。
实施例1
环保陶瓷釉料，包括按照质量份数计的如下组分：钾长石120份、石英10份、氧化铝2份、氧化锌3份、抗菌基料8份、高岭土8份、三氧化钼1.5份、硅藻土10份、碳酸钙12份、二硼化钛1.5份、废旧陶瓷颗粒14份;其中所述抗菌基料包括按照质量份数计的如下组分：纳米硅微粉27份、滑石粉35份、硅铝酸镁15份、纳米磷酸锆7份。
所述抗热震环保陶瓷制品的制备方法，步骤如下：
步骤一：抗菌基料的制备：按照所述质量配比，将纳米硅微粉和纳米磷酸锆加入水中，超声分散，再加入滑石粉和硅铝酸镁，升温至65℃，恒温搅拌45min，过滤取滤饼，烘干，即得所述抗菌基料，其中所述搅拌的速度为900r/min;
步骤二：将废旧陶瓷颗粒粉碎至过300目筛，按照所述质量配比，将钾长石、石英、氧化铝、氧化锌、抗菌基料、高岭土、三氧化钼、硅藻土、碳酸钙、二硼化钛和废旧陶瓷颗粒混合均匀，加水球磨后过450目筛，即得所述环保陶瓷釉料;
步骤三：将所述环保陶瓷釉料调节至39波美度，制得釉浆料，将陶瓷素坯浸入釉浆料中进行施釉，晾干后，进行烧制：以6℃/min的速率升温至520℃，保温15min，接着以3℃/min的速率升温至840℃，再以12℃/min的速率升温至1040℃，保温2.5h，后自然降温，即得所述抗热震环保陶瓷制品。
实施例2
环保陶瓷釉料，包括按照质量份数计的如下组分：钾长石100份、石英5份、氧化铝1份、氧化锌2份、抗菌基料5份、高岭土5份、三氧化钼1份、硅藻土6份、碳酸钙10.5份、二硼化钛1份、废旧陶瓷颗粒10份;其中所述抗菌基料包括按照质量份数计的如下组分：纳米硅微粉25份、滑石粉30份、硅铝酸镁12份、纳米磷酸锆5份。
所述抗热震环保陶瓷制品的制备方法，步骤如下：
步骤一：抗菌基料的制备：按照所述质量配比，将纳米硅微粉和纳米磷酸锆加入水中，超声分散，再加入滑石粉和硅铝酸镁，升温至65℃，恒温搅拌50min，过滤取滤饼，烘干，即得所述抗菌基料，其中所述搅拌的速度为800r/min;
步骤二：将废旧陶瓷颗粒粉碎至过300目筛，按照所述质量配比，将钾长石、石英、氧化铝、氧化锌、抗菌基料、高岭土、三氧化钼、硅藻土、碳酸钙、二硼化钛和废旧陶瓷颗粒混合均匀，加水球磨后过400目筛，即得所述环保陶瓷釉料;
步骤三：将所述环保陶瓷釉料调节至39波美度，制得釉浆料，将陶瓷素坯浸入釉浆料中进行施釉，晾干后，进行烧制：以5℃/min的速率升温至500℃，保温20min，接着以2℃/min的速率升温至800℃，再以10℃/min的速率升温至1000℃，保温2.5h，后自然降温，即得所述抗热震环保陶瓷制品。
实施例3
环保陶瓷釉料，包括按照质量份数计的如下组分：钾长石130份、石英15份、氧化铝3份、氧化锌4份、抗菌基料10份、高岭土12份、三氧化钼2份、硅藻土15份、碳酸钙15份、二硼化钛2份、废旧陶瓷颗粒15份;其中所述抗菌基料包括按照质量份数计的如下组分：纳米硅微粉30份、滑石粉40份、硅铝酸镁19份、纳米磷酸锆10份。
所述抗热震环保陶瓷制品的制备方法，步骤如下：
步骤一：抗菌基料的制备：按照所述质量配比，将纳米硅微粉和纳米磷酸锆加入水中，超声分散，再加入滑石粉和硅铝酸镁，升温至70℃，恒温搅拌40min，过滤取滤饼，烘干，即得所述抗菌基料，其中所述搅拌的速度为1000r/min;
步骤二：将废旧陶瓷颗粒粉碎至过300目筛，按照所述配比，将钾长石、石英、氧化铝、氧化锌、抗菌基料、高岭土、三氧化钼、硅藻土、碳酸钙、二硼化钛和废旧陶瓷颗粒混合均匀，加水球磨后过500目筛，即得所述环保陶瓷釉料;
步骤三：将所述环保陶瓷釉料调节至40波美度，制得釉浆料，将陶瓷素坯浸入釉浆料中进行施釉，晾干后，进行烧制：以8℃/min的速率升温至550℃，保温10min，接着以4℃/min的速率升温至880℃，再以15℃/min的速率升温至1080℃，保温2h，后自然降温，即得所述抗热震环保陶瓷制品。
对照例1
市售某品牌抗菌陶瓷。
对照例2
该对照例与实施例1的区别在于未添加抗菌基料，具体如下：
环保陶瓷釉料，包括按照质量份数计的如下组分：钾长石120份、石英10份、氧化铝2份、氧化锌3份、高岭土8份、三氧化钼1.5份、硅藻土10份、碳酸钙12份、二硼化钛1.5份、废旧陶瓷颗粒14份。
所述抗热震环保陶瓷制品的制备方法，步骤如下：
步骤一：将废旧陶瓷颗粒粉碎至过300目筛，按照所述质量配比，将钾长石、石英、氧化铝、氧化锌、高岭土、三氧化钼、硅藻土、碳酸钙、二硼化钛和废旧陶瓷颗粒混合均匀，加水球磨后过450目筛，得陶瓷釉料;
步骤二：将所述陶瓷釉料调节至39波美度，制得釉浆料，将陶瓷素坯浸入釉浆料中进行施釉，晾干后，进行烧制：以6℃/min的速率升温至520℃，保温15min，接着以3℃/min的速率升温至840℃，再以12℃/min的速率升温至1040℃，保温2.5h，后自然降温，即得陶瓷制品。
将实施例1至3制得的陶瓷产品、对照例1、对照例2的陶瓷产品进行抗菌性能、硬度、抗热震性测试，其中，硬度和抗热震性测试方法如下：
硬度测试：使用金刚石压头加载压入法，测试维氏硬度，即用对角面为136°的金刚石四棱椎体做压头，在9.807~490.3(1~50kgf)的载荷作用下，压入陶瓷表面，保持一定时间后卸除载荷，材料表面便留下一个压痕，测量压痕对角线的长度和压痕面积，求出单位面积上承受的载荷应力，即维氏硬度HV，数值越高，硬度越大。
热稳定性测试：分别实施例1至3、对照例1及对照例2的陶瓷碎片作为试样，置于280℃条件下保温300分钟，保温结束后取出试样并进行核算，在15s内急速投入温度为20℃的水中，浸泡10分钟，其中，水的重量与试样重量之比为8：1，水面高出试样25mm，取出试样用布揩干，涂上红色墨水，检查有无裂纹，24 h后再复查一次，产生裂纹越少，试样的抗热震性越好。
抗菌性能参照JC/T897-2002进行测试。
结果如下表1所示：
表1 性能检测
由上表1可见，本发明制得的陶瓷制品具有优异的抗菌性，同时，陶瓷制品釉面不易附着灰尘杂质，且对滴于其上的油水等具有抗拒性，使油水无法粘附在其表面，因此其具有自清洁性。同时，本发明制得的陶瓷制品具有优良的机械性能。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
