一种纳米紫金釉的制作方法与流程

本发明属于瓷釉，具体为一种纳米紫金釉的制作方法。

背景技术：

1、陶瓷釉料是一种覆盖在陶瓷坯体表面的玻璃质涂层，它可以改善陶瓷的外观、色彩、光泽、防水、耐磨、耐腐蚀等性能，是陶瓷工艺的重要组成部分。陶瓷釉料的制作方法一般包括配制釉料、涂覆釉料和烧制釉料三个步骤。配制釉料是指将各种原料按一定的比例混合，并加入适量的水和添加剂，搅拌均匀，形成浆状的釉料。涂覆釉料是指将釉料通过喷涂、浸渍、刷涂等方式涂覆在陶瓷坯体的表面，形成一层均匀的釉层。烧制釉料是指将涂覆釉料的陶瓷坯体放入高温炉中，进行烧制，使釉料熔融并与坯体结合，形成釉面。

2、陶瓷釉料的颜色和光泽是陶瓷的重要美学特征，也是消费者的重要选择因素。目前，市场上常见的陶瓷釉料的颜色有白色、黑色、红色、黄色、绿色、蓝色等，但是这些颜色都比较单一和平淡，缺乏变化和层次感。因此，开发一种具有特殊色彩和光泽的陶瓷釉料，能够提高陶瓷的装饰效果和附加值，满足消费者的个性化需求，具有重要的市场意义。

3、紫金釉是一种具有紫金色光泽的陶瓷釉料，它的颜色由金属银和金属铜的纳米颗粒的表面等离子体共振效应产生，具有变色效果，能够根据光线的角度和强度呈现不同的色彩，如紫色、金色、蓝色、绿色等，具有较高的装饰效果和实用价值。紫金釉的制作方法一般是在釉料中加入氧化银和氧化铜作为着色剂，然后在高温下进行烧制，使氧化银和氧化铜发生还原反应，形成金属银和金属铜的纳米颗粒，从而呈现紫金色的光泽。

4、然而，现有的紫金釉的制作方法存在以下问题和缺点：

5、(1)釉料的配比和搅拌不精确，导致釉料的组成和均匀度不高，影响釉料的质量和稳定性，造成釉色的不一致和不均匀，降低釉面的美观度和实用性。

6、(2)釉料中的氧化银和氧化铜的含量较高，导致釉料的成本较高，增加生产的经济负担，限制了紫金釉的推广和应用。

7、(3)釉料的烧制温度较高，一般在1300℃以上，导致釉料的能耗较大，增加生产的环境负担，同时也对陶瓷坯体的性能和质量提出了较高的要求，不利于与各种陶瓷坯体的匹配和适应。

8、(4)釉料的烧制过程难以控制，需要根据釉料的熔点、坯体的热容和热导率，手动调节炉温的升降速率和保温时间，容易出现釉料的过熔或未熔、釉层的开裂或脱落、釉色的变淡或变暗等问题，影响釉面的色泽和光泽。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种纳米紫金釉的制作方法，该方法能够利用纳米级氧化物和数字控制系统制作出具有紫金色光泽的陶瓷釉料，提高釉料的质量和稳定性，降低烧制温度和能耗，增加釉料的色彩和光泽度。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种纳米紫金釉的制作方法，包括以下步骤：

4、(1)配制釉料：将氧化银、氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化铜按比例混合，并加入水和分散剂，搅拌均匀，形成均匀的浆料；

5、(2)涂覆釉料：将浆料通过喷涂或浸渍或刷涂涂覆在陶瓷坯体的表面，形成一层均匀的釉层，厚度为0.1-0.2㎜；

6、(3)烧制釉料：将涂覆釉料的陶瓷坯体放入高温炉中，进行烧制，使釉料熔融并与坯体结合，形成紫金釉；

7、其中，所述的配制釉料的步骤采用数字控制系统，根据预设的配方，自动控制各种原料的投入量和搅拌时间，保证釉料的组成和均匀度，所述的数字控制系统的输出信号y(t)与输入信号x(t)之间的关系为：

8、

9、其中，kp，ki，kd是比例、积分、微分系数，分别反映了控制器对误差的比例、积分、微分作用的强度。

10、该技术方案得到的纳米紫金釉的颜色主要由氧化银和氧化铜的复合作用产生，氧化银和氧化铜在高温下发生还原反应，形成金属银和金属铜的纳米颗粒，这些纳米颗粒具有表面等离子体共振效应，能够吸收和散射特定波长的光线，从而呈现紫金色的光泽。同时，由于纳米颗粒的尺寸、形状、分布和密度的不同，会导致光线的散射和干涉现象，从而产生变色效果，使釉面在不同的光线条件下呈现不同的色彩。

11、在较佳实施情况下，所述的氧化银、氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化铜都是纳米级颗粒，其质量比分别为5-10％、10-15％、20-30％、10-15％、10-15％、5-10％、25-40％。该技术方案采用纳米级颗粒作为原料，可以增加釉料中的过渡金属元素含量，从而增强釉层的抗菌性和自洁性；采用聚丙烯酰胺作为分散剂，可以提高釉料的流变性和分散性，从而提高釉层的涂覆均匀性和附着力。

12、在较佳实施情况下，所述的分散剂为聚丙烯酰胺，加入质量占釉料0.5-1.0％，加入的水含量为30-40％。

13、在较佳实施情况下，所述的烧制温度为1250-1275℃。

14、在较佳实施情况下，所述的烧制时间为45-55min。

15、在较佳实施情况下，所述的比例系数kp为0.5-1.5，所述的积分系数ki为0.01-0.05，所述的微分系数kd为0.1-0.5。

16、在较佳实施情况下，所述的烧制釉料的步骤采用pid控制器，根据釉料的熔点、坯体的热容和热导率，自动调节炉温的升降速率和保温时间，保证釉料的熔化和结晶，所述的pid控制器的传递函数g(s)与拉普拉斯变换的变量s之间的关系为：

17、

18、其中，k是系统的增益，t是系统的时间常数，l是系统的延迟时间。

19、在较佳实施情况下，所述的系统增益k为0.8-1.2，所述的系统时间常数t为0.2-0.4，所述的系统延迟时间l为0.05-0.15。

20、本发明的有益效果是：(1)本发明纳米紫金釉的制作方法简单易行，采用数字控制系统，能够精确控制釉料的配比和搅拌，保证釉料的质量和一致性；该纳米紫金釉的成分中，氧化银、氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化铜都是纳米级颗粒，能够提高釉料的流动性和熔融性，降低烧成温度和时间，节约能源；该纳米紫金釉的颜色由氧化银和氧化铜的复合作用产生，具有紫金色的光泽和变色效果，能够根据光线的角度和强度呈现不同的色彩，具有较高的装饰效果和实用价值；

21、(2)本发明采用pid控制器，可以实现炉温的自动调节和优化，从而提高釉料的熔化和结晶效果、调节了釉层的色泽和光泽。

技术特征：

1.一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的氧化银、氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化铜都是纳米级颗粒，其质量比分别为5-10％、10-15％、20-30％、10-15％、10-15％、5-10％、25-40％。

3.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的分散剂为聚丙烯酰胺，加入质量占釉料0.5-1.0％，加入的水含量为30-40％。

4.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的烧制温度为1250-1275℃。

5.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的烧制时间为45-55min。

6.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的比例系数kp为0.5-1.5，所述的积分系数ki为0.01-0.05，所述的微分系数kd为0.1-0.5。

7.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的烧制釉料的步骤采用pid控制器，根据釉料的熔点、坯体的热容和热导率，自动调节炉温的升降速率和保温时间，保证釉料的熔化和结晶，所述的pid控制器的传递函数g(s)与拉普拉斯变换的变量s之间的关系为：

8.根据权利要求1所述的一种纳米紫金釉的制作方法，其特征在于，所述的系统增益k为0.8-1.2，所述的系统时间常数t为0.2-0.4，所述的系统延迟时间l为0.05-0.15。

技术总结本发明属于瓷釉技术领域，具体涉及一种纳米紫金釉的制作方法，包括包括以下步骤：(1)配制釉料：将氧化银、氧化锌、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化钾、氧化铜按比例混合，并加入水和分散剂，搅拌均匀，形成均匀的浆料；(2)涂覆釉料：将浆料通过喷涂或浸渍或刷涂涂覆在陶瓷坯体的表面，形成一层均匀的釉层，厚度为0.1‑0.2㎜；(3)烧制釉料：将涂覆釉料的陶瓷坯体放入高温炉中，进行烧制，使釉料熔融并与坯体结合，形成紫金釉；该方法能够利用纳米级氧化物和数字控制系统制作出具有紫金色光泽的陶瓷釉料，提高釉料的质量和稳定性，降低烧制温度和能耗，增加釉料的色彩和光泽度。技术研发人员：李亮东受保护的技术使用者：平江县阜山窑陶瓷文化艺术发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29