способ декорирования фарфоровых изделий

Формула изобретения

1. Способ декорирования фарфоровых изделий, включающий нанесение на их поверхность слоя глазури и обжиг, отличающийся тем, что в качестве глазури используют виллемитовую глазурь, а обжиг ведут путем нагрева до 1270 - 1340^oC, охлаждения до 950 - 1000^oC, повторного нагрева до 1060 - 1120^oC с выдержкой при этой температуре в течение 60 - 120 мин и последующего охлаждения.

2. Способ декорирования по п.1, отличающийся тем, что в определенном, заранее заданном месте поверхности фарфорового изделия используют кристаллы предварительно синтезированного виллемита в качестве принудительных центров кристаллизации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к керамической промышленности и может быть использовано для декорирования фарфоровых изделий.

Известен способ декорирования фарфоровых изделий путем нанесения на их поверхности слоя металла или нитриде металла или сплава с последующим обжигом при 500 - 900^oC (RU, 2035441, кл. C 04 B 41/85, 1995).

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения декоративного покрытия на фарфоровых изделиях путем нанесения на них слоя циркониевой глазури, обжига при 900 - 940^oC и давлении 4-10 Па и последующего охлаждения (SU, 1414837, кл. C 04 B 41/86, 1988).

Недостатком указанных способов являются недостаточно высокие декоративные свойства получаемых фарфоровых изделий.

Технической задачей изобретения является повышение декоративных свойств фарфоровых изделий.

Поставленная задача достигается тем, что способ декорирования фарфоровых изделий осуществляют путем нанесения на их поверхности слоя глазури и обжига, причем в качестве глазури используют виллемитовую глазурь, а обжиг ведут путем нагрева до температуры 1270 - 1340^oC, охлаждения до 950 - 1000^oC, повторного нагрева до 1050 - 1120^oC с выдержкой при этой температуре в течение 60 - 120 мин и последующего охлаждения.

Во время обжига виллемитовой глазури происходит сферолитовая кристаллизация с образованием кристаллов виллемита.

Для выделения сферолитовых образований в определенном, заранее заданном месте поверхности фарфорового изделия используют кристаллы предварительно синтезированного виллемита 0,20 - 0,50 мм в качестве принудительных центров кристаллизации.

Способ декорирования фарфоровых изделий осуществляют следующим образом: для получения декоративного покрытия используют виллемитовую глазурь, основной состав которой относится к системе SiO₂ - Al₂O - ZnO - K₂O, при этом содержание оксида цинка составляет 25,0 - 26,0%.

Для расширения цветовой гаммы в состав фритты можно вводить красители: CoO, CuO, MnO, NiO в количестве 1 - 3%.

Из подготовительной фритты готовят глазурную суспензию плотностью 1,49 - 1,53 г/см³, которую наносят на фарфоровые изделия методом окунания. Толщина нанесенного слоя глазури составляет 0,3 - 0,4 мм. После нанесения покрытия изделия высушивают на воздухе, а затем обжигают в электрической печи.

Ниже приведен конкретный пример выполнения описываемого способа.

Фарфоровые изделия с нанесенным слоем виллемитовой глазури толщиной 0,3 мм высушивают на воздухе и направляют на обжиг в электрическую печь. Сначала изделие нагревает до 1300^oC, выдерживают 15 мин. Для зарождения кристаллов виллемита охлаждают до 950^oC. Затем изделие повторно нагревают до 1080^oC, выдерживают 90 мин для роста кристаллов и охлаждают. На поверхности фарфорового изделия образуется покрытие с высокими декоративными свойствами.

Глазурь, не содержащая красителей, характеризуется выделением сферолитов белого цвета со светло-голубым оттенком и бесцветной прозрачной стеклофазой. Для расширения цветовой гаммы в состав фритты вводились красители: CoO, CuO, MnO и NiO в разных концентрациях. Лучше всего получилась глазурь с CoO 1%, имеющая сферолиты насыщенного синего цвета и синюю прозрачную стеклофазу; глазурь с CuO 1,5%, имеющая сферолиты зеленого цвета и зеленую прозрачную стеклофазу, глазурь с MnO 3%, имеющая сферолиты коричневого цвета и коричневую прозрачную стеклофазу; и глазурь с NiO 1%, имеющая сферолиты синего цвета и желто-коричневую прозрачную стеклофазу. Все образующиеся сферолиты обладают перламутровым блеском. Опыты показали что введение красителей не влияет на форму сферолита и режим обжига, зато оно создает оригинальную красоту для кристаллической глазури. Красители окрашивают не только стеклофазу, но и сферолиты, причем оксид никеля дает разные окраски для сферолитов и стеклофазы, что объясняется различным координационным состоянием Ni²⁺ в стекле и кристалле.

Результаты исследования показывают, что формы сферолитов, образованных после обжига, сильно зависят от температуры роста кристаллов. Сфролиты виллемита, полученные после выдержки при T₂ = 1110^o - 1130^oC в течение 1 ч., имеют округлую двулистную форму; сферолиты, полученные после выдержки при T₂ = 1030^oC - 1070^oC в течение 1 ч, имеют дискообразную форму; сферолиты, полученные после выдержки при T₂ = 1150^o - 1190^oC в течение 1 ч, имеют форму мелких коротких палочек. Это позволяет нам создать многообразные декоративные формы сферолитов при варьировании режимов термообработки.

При воссоздании задуманного художником рисунка необходимо определенное расположение кристаллов по поверхности изделия. К сожалению, выделение сферолитов в глазурном покрытии чаще всего носит произвольный случайный характер. Для устранения этого недостатка в глазурное покрытие можно вводить принудительные центры кристаллизации. Были использованы различные затравки, наилучший результат был получен при применении предварительно выращенных кристаллов виллемита, размер которых находится в интервале 0,20 - 0,50 мм. Результаты проведенных экспериментов показали, что введение принудительной затравки обеспечивает выделение крупных дискообразных сферолитов в нужном определенном месте на поверхности глазури и позволяет использовать глазурь для нанесения на разные типа фарфора: от низкотемпературного фарфора до твердого.