專利名稱：建筑用彩釉砂的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種在顆粒狀石英質骨料外包覆有釉料并經燒結所成的建筑用裝飾材料。
在石英質骨料的表面被覆上所希望的色彩所成的彩色砂或彩釉砂是最近發(fā)展起來的一類建筑用裝飾材料，具有粒徑、色彩可隨意選擇等優(yōu)點。
在這類材料中，一種是如中國專利86104258A和87104330.0等文獻所介紹的，以石英砂為基料(如白色石英砂)，水溶性堿金屬硅酸鹽或硅溶膠或磷酸鹽系列化合物作為反應劑，過渡金屬氧化物為著色劑，在不超過350℃的燒結溫度下反應而成的彩色砂。其制造方法雖較簡單，也沒有通常釉料所存在的鉛污染問題，但產品色彩的光澤、質感、耐候耐久及顏料附著強度等方面的性能都尚不及采用了含鉛的陶瓷釉質的產品。
另一種是如中國專利87107814.7所介紹的，在石英砂骨料外附著一層由紅丹(氧化鉛)及助熔材料、著色材料、粘合劑等組成的陶瓷釉料后燒結所成的琉璃砂。由于燒結后在石英砂基料表面形成了一層含PbO-SiO2的光滑玻璃陶瓷釉質薄層，具有高折射率，對光線有著很好的反射效果，因此具有特殊晶瑩剔透的光澤感。但其氧化鉛的含量很高，在生產和使用中會造成不同程度的鉛污染，影響健康。
本發(fā)明的目的在于針對上述情況提供一種既可保持釉料特點又完全無鉛污染的彩釉砂型建筑用裝飾材料。
本發(fā)明的材料為在顆粒狀石英質骨料外包覆了釉料，然后經燒結所成。其中的骨料應為透明狀的石英質顆粒，如水晶礦石或高純石英礦石經破碎研磨后制得的透明狀顆粒。釉料的組成(重量%)為三氧化二鉍65～85，二氧化鈦5～35，淀粉或聚乙烯醇等釉料中使用的常規(guī)有機粘結劑0.1～5。在這些組分中，三氧化二鉍和二氧化鈦是主要組分。一般來說，三氧化二鉍含量降低，二氧化鈦含量增加時，釉層質量提高，但隨之耐火性亦提高，使得燒結溫度升高。若三氧化二鉍的量超過85，由于其高膨脹特性，會產生釉料裂紋和失透。由于需經燒結處理，與通常陶瓷釉料一樣，為降低燒結溫度，還可加入一種或多種適當的常用助熔材料，例如二氧化硅粉0～10，方解石粉0～3，鉀長石粉0～2，碳酸鈉0～1，硝酸鉀0～1.5，硼酸0～1.5，高嶺土0～1.5。雖然這些助熔材料可以不使用(此時的燒結溫度可達1700～1800℃)，但在使用時，其總量以不超過釉砂總重量的15%為宜(此時的燒結溫度可降至900～1200℃)。若使用量過大，會降低釉料層的折射率，影響其光澤度。當希望不同色彩時，也可以與通常陶瓷釉料一樣使一種或多種過渡金屬氧化物或稀土金屬氧化物作為著色材料，例如CuO，NiO，MnO2，Cr2O3，Co2O3，Fe2O3，CeO等。使用時，著色材料的總量以不超過彩釉砂總量的10%為宜，否則會發(fā)生失透現象。
制備上述彩釉砂時，將上述組成的釉料成分混合后，加入適量的水，球磨至原料粉末形成膠體狀顆粒，得釉料漿體，再與所希望顆粒度大小的骨料混合，釉料量由上色深淺要求決定。一般為干燥后，釉料應能將骨料顆粒均勻包裹住為宜。干燥后搗碎得到彩釉砂坯料，然后按常規(guī)燒結方法處理，即，先于低溫階段除去粘結劑，再升溫于900-1200℃(使用助熔材料條件下)燒結，然后采用噴淋淬火方法快速冷卻至500～800℃保溫熱處理一定時間后出爐降至室溫，即得到光亮透明，色澤鮮艷的彩釉砂產品。在燒結和保溫熱處理過程中，著色材料的離子配位情況可發(fā)生變化，并發(fā)生結構重排過程，產生一些與燒成顆粒不同的顏色。另外，釉料中的二價鈦離子也會進一步氧化成四價鈦離子，更增加了釉層的透明度及光澤。燒結所成的彩釉砂隨著色材料及釉料用量的不同，表面的高折射率玻璃質釉質薄層可具有晶瑩透明且不同深淺的色澤，加之內部的骨料為透明狀多棱面顆粒晶體，具有很高的反射和折射性能，更增加了質感及反光透光效果，因此具有極佳的裝飾效果。同時釉料中無含鉛成分，也完全避免了傳統(tǒng)釉料的不利影響。
以下通過實例介紹本發(fā)明的上述彩釉砂裝飾材料，但本發(fā)明的范圍并非僅限于下例。
例1將水晶礦石或高純石英礦石破碎研磨成粒度為0.42～0.21毫米(40～70目)的水晶砂骨料備用。釉料成分為(重量%)三氧化二鉍70，二氧化鈦18.2，二氧化硅細粉4，方解石粉2，鉀長石粉1，碳酸鈉0.8，三氧化二鈷3，淀粉1，加適量水研磨制成釉料漿體。100公斤骨料與15公斤釉料漿體及適量水攪拌均勻。常規(guī)低溫燒除粘結劑后，升溫至900℃燒結0.5小時，快速冷卻，得黑色釉砂，然后在600℃熱處理4分鐘后，得褐色彩釉砂產品。
例2骨料處理同上例。釉料組成(重量%)三氧化二鉍65，二氧化鈦20，二氧化硅粉3.2，高嶺土1.5，硝酸鉀1.5，方解石粉0.7，鉀長石粉0.3，碳酸鈉0.3，硼酸2，氧化銅3.5，聚乙烯醇2。釉料漿制備方法同上例，骨料與釉料漿配合比例及混合方法也同上例，低溫燒除粘結劑后，于980℃燒結0.5小時，產品呈紫色。于650℃退火處理4分鐘，得深紅色彩釉砂產品。
例3骨料處理同上例。釉料組成(重量%)三氧化二鉍75，二氧化鈦8，二氧化硅細粉7，方解石粉2，鉀長石1，三氧化鉬3.4，三氧化二鉻0.8，氧化鋅0.2，三氧化二鋁0.6，聚乙烯醇2。釉料漿的制備同前。骨料與釉料漿配合比例及混合方法也同前。低溫燒除粘結劑后，于950℃燒結0.5小時后，快速冷卻，于800℃退火處理40分鐘，得綠色彩釉砂產品。
例4骨料及釉料的制備和混合同例3。燒除粘結劑后于750℃燒結0.5小時后，緩慢冷卻，至500℃退火100分鐘，得桔紅色彩釉砂產品。
以上各例若不加著色劑成分，則所得產品為無色或呈白色的彩釉砂產品。
權利要求
1.一種在顆粒狀石英質骨料外包覆有釉料經燒結所成的建筑用裝飾材料，其特征在于骨料為透明狀的石英質顆粒，釉料的組成(重量%)為三氧化二鉍 65～85二氧化鈦5～35至少一種助熔材料0～15其中二氧化硅粉0～10方解石粉0～3鉀長石粉0～2碳酸鈉 0～1硝酸鉀 0～1.5硼酸0～1.5高嶺土 0～1.5金屬氧化物著色材料 0～10有機粘結劑 0.1～5
2.如權利要求1所述的材料，其特征在于所說的骨料為水晶顆粒。
3.如權利要求1所述的材料，其特征在于所說的骨料為高純石英礦石顆粒。
全文摘要
本發(fā)明為一種在顆粒狀石英質骨料外包覆有釉料層的彩釉砂型建筑用裝飾材料，骨料為水晶或高純石英礦石的透明狀顆粒，釉料以三氧化二鉍和二氧化鈦為主，再配合常用的助熔材料、著色材料、有機粘結劑等輔助成分。
文檔編號C03C1/00GK1096499SQ93111849
公開日1994年12月21日 申請日期1993年6月14日 優(yōu)先權日1993年6月14日
發(fā)明者楊智敏, 戴受惠 申請人:楊智敏, 戴受惠