一种电瓷复合釉料及其上釉工艺的制作方法

1.本发明涉及电瓷釉料制备领域，具体是一种电瓷复合釉料及其上釉工艺。


背景技术：

2.电瓷生产中机械强度是判断电瓷质量非常重要的一项性能，因为电瓷材料具有高强度时，在同等电压等级的条件下，可以提高材料的使用率，降低产品的使用成本。而电瓷的生产，需要在制备的坯件表面喷涂釉料。
3.釉是覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层，是用长石、石英、滑石、高岭土等按一定比例配合(部分原料可先制成熔块)经过研磨制成釉浆，施于坯体表面，经一定温度煅烧而成。
4.现有技术中电瓷釉料仍存在以下问题：釉层抗压强度不高、耐磨性能不好；釉层与坯件之间的结合不牢固，容易产生局部开裂的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种电瓷复合釉料及其上釉工艺。
6.本发明的技术解决方案如下：
7.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：10-30份纳米二氧化硅、20-50份微米氧化铝，2-5份纳米氧化钇、1-10份玻璃纤维、10-30份高岭土、1-3份氧化锂、和10-30份羧甲基纤维素钠。
8.作为本发明的优选方案，所述微米氧化铝的粒度为80-90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为10-30nm。
9.本发明还公开了一种电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
10.将权利要求1所述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行至少2次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
11.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
12.作为本发明的优选方案，所述瓷件喷釉前在50-60℃下进行预热处理。
13.作为本发明的优选方案，所述烧结温度为：
14.第一温度：700-900℃，烧结10-20min；
15.第二温度：900-1200℃，烧结20-30min。
16.作为本发明的优选方案，所述釉浆的水分控制在20-30％。
17.作为本发明的优选方案，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
18.作为本发明的优选方案，所述2次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05-0.1mm。第二次喷釉的厚度为0.3-0.6mm。
19.本发明的有益效果是：
20.(1)本发明的一种电瓷复合釉料，通过加入微米氧化铝和纳米二氧化硅，形成微纳
结构的混合颗粒，在上釉烧成后得到微纳凸起，具有非常优异的疏水性能。再者加入氧化钇，其与氧化铝在烧成中反应，生产yag相，这种相结构的al-o键非常短，化学性质非常稳定，使其机械强度大大提升。
21.(2)本发明的一种电瓷复合釉料的上釉方法，通过在瓷件表面进行至少两次的涂覆硅烷偶联剂，使得其釉面和瓷件表面的结合力大大增加，多次的涂覆，使得空隙内未反应的无机颗粒能继续与硅烷偶联剂的羟基官能团反应，而有机官能团与有机分子提高彼此相容性，从而使得釉面结合力强，减少开裂的可能性。
具体实施方式
22.以下以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
23.实施例1
24.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：30份纳米二氧化硅、40份微米氧化铝、3份纳米氧化钇、8份玻璃纤维、12份高岭土、1份氧化锂、和20份羧甲基纤维素钠。
25.所述微米氧化铝的粒度为80μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
26.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
27.将原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行2次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
28.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有35wt％硅烷偶联剂的溶液。
29.所述瓷件喷釉前在60℃下进行预热处理。
30.所述烧结温度为：
31.第一温度：700℃，烧结20min；
32.第二温度：1200℃，烧结20min。
33.所述釉浆的水分控制在20％。
34.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
35.所述2次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.1mm。第二次喷釉的厚度为0.3mm。
36.实施例2
37.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：20份纳米二氧化硅、30份微米氧化铝、3份纳米氧化钇、9份玻璃纤维、25份高岭土、3份氧化锂、和25份羧甲基纤维素钠。
38.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
39.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
40.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
41.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
42.所述瓷件喷釉前在60℃下进行预热处理。
43.所述烧结温度为：
44.第一温度：800℃，烧结15min；
45.第二温度：1150℃，烧结25min。
46.所述釉浆的水分控制在25％。
47.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
48.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.3mm，第三次喷釉的厚度为0.1mm。
49.实施例3
50.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：25份纳米二氧化硅、30份微米氧化铝、3份纳米氧化钇、4份玻璃纤维、12份高岭土、2份氧化锂、和22份羧甲基纤维素钠。
51.所述微米氧化铝的粒度为85μm，所述纳米二氧化硅的粒度为130nm。
52.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
53.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
54.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
55.所述瓷件喷釉前在50℃下进行预热处理。
56.所述烧结温度为：
57.第一温度：850℃，烧结16min；
58.第二温度：1100℃，烧结25min。
59.所述釉浆的水分控制在25％。
60.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
61.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.4，第三次喷釉的厚度为0.1mm
62.实施例4
63.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：26份二氧化硅、41份氧化铝、2份纳米氧化钇、7份玻璃纤维、22份高岭土、2份氧化锂、和29份甲基纤维素钠。
64.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
65.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
66.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
67.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
68.所述瓷件喷釉前在58℃下进行预热处理。
69.所述烧结温度为：
70.第一温度：820℃，烧结17min；
71.第二温度：1000℃，烧结25min。
72.所述釉浆的水分控制在28％。
73.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
74.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.5mm，第三次喷釉的厚度为0.05。
75.对比例1(均是微米级)
76.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：26份二氧化硅、41份氧化铝、2份纳米氧化钇、7份玻璃纤维、22份高岭土、2份氧化锂、和29份甲基纤维素钠。
77.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为20μm。
78.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
79.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
80.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
81.所述瓷件喷釉前在58℃下进行预热处理。
82.所述烧结温度为：
83.第一温度：820℃，烧结17min；
84.第二温度：1000℃，烧结25min。
85.所述釉浆的水分控制在28％。
86.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
87.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.5mm，第三次喷釉的厚度为0.05。
88.对比例2(没有添加氧化钇)
89.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：26份二氧化硅、41份氧化铝、7份玻璃纤维、22份高岭土、2份氧化锂、和29份甲基纤维素钠。
90.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
91.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
92.将权利要求1所述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
93.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
94.所述瓷件喷釉前在58℃下进行预热处理。
95.所述烧结温度为：
96.第一温度：820℃，烧结17min；
97.第二温度：1000℃，烧结25min。
98.所述釉浆的水分控制在28％。
99.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
100.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.5mm，第三次喷釉的厚度为0.05。
101.对比例3(没有硅烷偶联剂)
102.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：26份二氧化硅、41份氧化铝、2份纳米氧化钇、7份玻璃纤维、22份高岭土、2份氧化锂、和29份甲基纤维素钠。
103.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
104.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
105.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行3次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
106.所述瓷件喷釉前在58℃下进行预热处理。
107.所述烧结温度为：
108.第一温度：820℃，烧结17min；
109.第二温度：1000℃，烧结25min。
110.所述釉浆的水分控制在28％。
111.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05mm。第二次喷釉的厚度为0.5mm，第三次喷釉的厚度为0.05。
112.对比例4(仅一次硅烷偶联剂)
113.一种电瓷复合釉料，包括以下重量份数的原料：26份二氧化硅、41份氧化铝、2份纳米氧化钇、7份玻璃纤维、22份高岭土、2份氧化锂、和29份甲基纤维素钠。
114.所述微米氧化铝的粒度为90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为30nm。
115.上述电瓷复合釉料的上釉工艺，包括以下步骤：
116.将上述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行1次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；
117.其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。
118.所述瓷件喷釉前在58℃下进行预热处理。
119.所述烧结温度为：
120.第一温度：820℃，烧结17min；
121.第二温度：1000℃，烧结25min。
122.所述釉浆的水分控制在28％。
123.所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
124.所述3次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.6mm。
125.对上述实施例和对比例的试样在50℃下放置100h进行检测，检测结果如下表：
126.其中，上釉后的电瓷在50℃下放置100h。检测其釉层脱落面积，所述釉层脱落面积％＝脱落的釉层面积/釉层总面积
×
100％。
[0127][0128]
从上表可知，实施例的试样性能优于对比例，主要的原因可能是：实施例通过加入微米氧化铝和纳米二氧化硅，形成微纳结构的混合颗粒，在上釉烧成后得到微纳凸起，具有非常优异的疏水性能。再者加入氧化钇，其与氧化铝在烧成中反应，生产yag相，这种相结构
的al-o键非常短，化学性质非常稳定，使其机械强度大大提升。通过在瓷件表面进行至少两次的涂覆硅烷偶联剂，使得其釉面和瓷件表面的结合力大大增加，多次的涂覆，使得空隙内未反应的无机颗粒能继续与硅烷偶联剂的羟基官能团反应，而有机官能团与有机分子提高彼此相容性，从而使得釉面结合力强，减少开裂的可能性
[0129]
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，还可以做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种电瓷复合釉料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：10-30份纳米二氧化硅、20-50份微米氧化铝、2-5份纳米氧化钇、1-10份玻璃纤维、10-30份高岭土、1-3份氧化锂、和10-30份羧甲基纤维素钠。2.根据权利要求1所述的一种电瓷复合釉料，其特征在于，所述微米氧化铝的粒度为80-90μm，所述纳米二氧化硅的粒度为10-30nm。3.一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求1所述的原料加水进行混合，得到釉浆，采用所述釉浆对所述瓷件进行至少2次喷釉，最后对喷釉后的瓷件进行烧结；其中，所述瓷件在每次喷釉前都喷洒含有硅烷偶联剂的溶液。4.根据权利要求3所述的一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，所述瓷件喷釉前在50-60℃下进行预热处理。5.根据权利要求3所述的一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，所述烧结温度为：第一温度：700-900℃，烧结10-20min；第二温度：900-1200℃，烧结20-30min。6.根据权利要求3所述的一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，所述釉浆的水分控制在20-30％。7.根据权利要求3所述的一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。8.根据权利要求3所述的一种电瓷复合釉料的上釉工艺，其特征在于，所述2次喷釉中，第一次喷釉的厚度为0.05-0.1mm。第二次喷釉的厚度为0.3-0.6mm。

技术总结
本发明公开了一种电瓷复合釉料及其上釉工艺，涉及电瓷釉料制备技术领域，复合釉料包括以下重量份数的原料：10-30份纳米二氧化硅、20-50份微米氧化铝，2-5份纳米氧化钇、1-10份玻璃纤维、10-30份高岭土、1-3份氧化锂、和10-30份羧甲基纤维素钠。本发明通过加入微米氧化铝和纳米二氧化硅，形成微纳结构的混合颗粒，在上釉烧成后得到微纳凸起，具有非常优异的疏水性能。再者加入氧化钇，其与氧化铝在烧成中反应，生产YAG相，这种相结构的Al-O键非常短，化学性质非常稳定，使其机械强度大大提升，本发明还通过在瓷件表面进行至少两次的涂覆硅烷偶联剂，使得其釉面和瓷件表面的结合力大大增加，提高其机械强度。提高其机械强度。


技术研发人员：李焕招 谢冬梅
受保护的技术使用者：江西华仪电瓷有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/8/16