一种陶瓷制品及其制备工艺与应用的制作方法

本发明属于陶瓷，具体是一种陶瓷制品及其制备工艺与应用。

背景技术：

1、茶宠是饮茶时的玩赏之物，通常由紫砂、澄泥、树脂或陶瓷等材质制成。紫砂茶宠因其独特的透气性和吸水性而备受茶人青睐，易于养护出润泽的光泽；不过紫砂茶宠的保养较为复杂，需要定期清洁和保持湿润。澄泥茶宠同样具有良好的吸水性，能够吸收茶水中的矿物质，随着时间的滋养，其表面会逐渐形成光滑细腻的包浆效果。但澄泥茶宠的色彩和光泽度相对较差。树脂茶宠是一种现代材料制成的茶宠，可以制作成变色茶宠，遇热茶水后会立即变色，冷却后恢复原色。尽管树脂茶宠成本较低，但它们通常缺乏传统美感和文化内涵，且耐高温和耐磨损性能较差，容易受到物理损伤。

2、陶瓷茶宠则兼具多种优势，不仅可制作成多种图案和颜色，装饰性更强，并且陶瓷茶宠硬度高，抗磨损能力强，不易破裂，适合长期使用。但是，陶瓷因为釉料吸水性或透气性较差，难以像紫砂茶宠一样保留茶香；并且紫砂在长期使用后会逐渐包浆，因此越养越润，而陶瓷茶宠通常外观不会产生这样的变化。因此，陶瓷茶宠材料需要有一定吸水性和透气性，且表面能保持光泽。

技术实现思路

1、本发明克服上述技术问题并提供一种陶瓷制品及其制备工艺与应用，本发明的陶瓷制品表面有温润的光泽，陶瓷制品具有一定吸水性，并且其断裂韧性好。

2、本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

3、本发明提供一种陶瓷制品，由素坯和面釉组成；

4、所述素坯包括以下质量份的制备原料：50份煅烧高岭土、20~35份粘土、11~18份氧化铝、3~16份钾长石、20~28份钠长石、8~13份石英、1~3份钛酸钙、2~5份氧化锌、3~6份硅灰石、2~8份成孔剂；

5、较佳地，所述素坯包括以下质量份的制备原料：50份煅烧高岭土、25~31份粘土、13~16份氧化铝、5~12份钾长石、22.5~26.5份钠长石、9~12份石英、1.5~2.8份钛酸钙、2.6~4.3份氧化锌、3.4~5.7份硅灰石、3.9~7.4份成孔剂。

6、所述面釉的浆料包括以下质量份的制备原料：50份熔块、16~25份莫来石、7~13份硅藻土、5~10份碳酸钙、2~4份硅酸锆、1~3份镁铝尖晶石、2~8份纳米氧化锌；

7、较佳地，所述面釉包括以下质量份的制备原料：50份熔块、18~23.2份莫来石、8.5~11.9份硅藻土、6.3~9.4份碳酸钙、2.2~3.9份硅酸锆、1.3~2.5份镁铝尖晶石、2.6~7.1份纳米氧化锌。

8、本发明的面釉配方中，通过添加硅藻土提升面釉的吸水性。纳米氧化锌因其纳米级粒子和高比表面积，在高温下能迅速降低釉料的高温黏度，从而保持面釉的透明度和高光泽度；此外，纳米氧化锌还具有抗菌和除臭的功能。镁铝尖晶石因其优异的光学性能和各向同性，通常用于提高陶瓷的透明度。本发明面釉配方中，碳酸钙在高温下分解为氧化钙，同时与二氧化硅形成低共熔物，硅酸锆则在共熔物中析出微结晶，增加釉料的光泽度。纳米氧化锌具有更高的锌间隙和氧空位百分比，因此可作为矿化剂通过固相反应促进镁铝尖晶石结晶的形成和生长，保持良好光泽度。

9、所述熔块包括以下质量百分数原料：41~52%二氧化硅、18~20%氧化铝、8~15%三氧化二硼、2~3%氧化钠、1~3%氧化钾、2.5~11%氧化钡、0.5~0.7%五氧化二磷；

10、较佳地，所述熔块包括以下质量百分数原料：51.2%二氧化硅、19.7%氧化铝、14.6%三氧化二硼、2.6%氧化钠、2.2%氧化钾、8.3%氧化钡、0.6%五氧化二磷。

11、本发明中，所述成孔剂为碳酸氢钠或淀粉。

12、本发明中，所述煅烧高岭土为三斜晶型。

13、本发明中，所述煅烧高岭土为800~1250目。

14、本发明中，所述纳米氧化锌粒径为d50=20~30nm。

15、本发明中，所述纳米氧化锌比表面积为15~25 m2/g，较佳的为20m2/g。

16、本发明中，所述素坯的气孔率为4~9%，较佳的为5.5~8.2%。其中，素坯具有一定气孔，这种透气性有助于茶香的散发和流通，这就有助于陶瓷制品保持茶叶香气。

17、本发明中，所述素坯的白度为90~95，较佳的为91~94。

18、本发明中，所述面釉的吸水性为6~16%，较佳的为8.2~14.6%。面釉的吸水性不仅能够改善陶瓷制品的触感，而且在吸收茶汁之后，陶瓷制品的表面会呈现出一层温润的光泽。这种特性使得茶宠在茶汤的滋润下能够更好地保留茶香，同时也让陶瓷制品的表面随着时间的推移而变得更加光滑和有光泽。

19、本发明中，所述面釉的光泽度为10~30°，较佳的为16~27°。

20、本发明中，所述面釉的断裂韧性为4~7 mpa·m1/2，较佳的为4.8~6.3 mpa·m1/2。其中，面釉具有优异的断裂韧性可以使陶瓷制品在面对骤冷骤热时有更好的机械性能，因而不容易破裂。

21、本发明还提供前述陶瓷制品的制备工艺，包括以下步骤：

22、s1.制备素坯：

23、s1.1.将素坯的所述制备原料破碎、细磨、过280~300目筛，得到素坯粉末；

24、s1.2.再将素坯粉末加水揉泥、陈腐、成型，得到湿坯；

25、s1.3.将湿坯干燥后在800~900℃下素烧10~20h，得到素坯；

26、s2.制备面釉浆料：

27、s2.1.将面釉的所述制备原料研磨、过筛，得到混合料；

28、s2.2.将混合料加水调配成固含量为48~55%的浆料；

29、s3.施釉烧结：

30、s3.1.将素坯打磨后，将浆料喷釉在素坯表面，喷釉的厚度为1~3mm，得到半成品；

31、s3.1.将半成品在1050~1300℃下烧结6~15h，冷却至室温，得到陶瓷制品；所述冷却的速度控制在-1~-3℃/min。

32、s1中，所述陈腐的温度为25~30℃。

33、s1中，所述陈腐的时间为3~7天。

34、s2中，所述过筛的目数为300~325目。

35、s2中，所述浆料的固含量为50~55%。

36、s3中，所述喷釉的厚度为2~2.8mm。

37、s3中，在所述冷却至室温后需要等待2~3h后打开窑炉。

38、s3中，所述打磨后的素坯表面粗糙度为0.2~0.5μm，较佳的为0.35~0.44μm。

39、s3中，所述烧结前的升温速率为10~20 ℃/h。

40、s3中，所述烧结的温度为1050~1200℃，所述烧结的时间为8~10h。

41、s3中，所述冷却的速度控制在-1~-3℃/min。其中，降温速度太快，会导致陶瓷产品内部残余应力增强，这种残余应力会增加材料的脆性，从而降低其断裂韧性。

42、如前述的陶瓷制品，或如前述的陶瓷制品的制备工艺在茶宠工艺品中的应用。

43、在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

44、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

45、1.素坯配方的优化提高了其白度，这为面釉的光泽度提供了基础。同时，素坯还具有较好的气孔率，有助于陶瓷制品保持茶叶的香气，提升茶宠的实用价值和文化底蕴；

46、2.面釉的吸水性为6~16%，在一些优选方案中为8.2~14.6%；适当的吸水性既能保证面釉的湿润感，又不会过于吸水影响使用。面釉的光泽度为10~30°，在某些优选方案中为16~27°，确保了面釉有温润的光泽感。面釉的断裂韧性为4~7 mpa·m1/2，在一些优选方案中为4.8~6.3 mpa·m1/2，以确保面釉具有良好的抗裂性能。

47、3.通过严格控制制备工艺，本发明的陶瓷制品不仅外观更加优异，而且具备了良好的机械性能，这使得产品在耐用性和美观性方面都得到了显著提升。