专利名称：一种高钙陶瓷及其制备工艺的制作方法骨瓷的形成主要依靠氧化硅、氧化铝和氧化钙，其中氧化钙的含量越高，色泽越好。在自然界中，氧化钙的来源不多，所以选择动物的骨灰作为氧化钙的来源。独特的烧制过程和骨碳的加入，使瓷土中的杂质被消除，骨瓷显得更洁白、细腻、通透、轻巧，极少瑕疵，并且比一般瓷器薄，在视觉上有一种特殊的清洁感，且强度高于一般瓷器，是日用瓷器的两倍。传统骨瓷坯料中一直使用优质的动物骨灰(大多为牛骨)为主要原料，随着社会、经济的发展和人们消费水平的提高，对高档日用瓷需求日益增多，骨瓷市场需求量也越来越大，随之骨灰的需求量也在增加，这在一定程度上造成了动物骨灰供应紧张且来源不稳定。而且动物骨灰处理工艺极为复杂，需要煅烧、酸洗等一系列工艺处理，会对环境造成一定的污染。各国的陶瓷科技人员一直致力于动物骨灰代用料的研究工作。骨瓷作为一种高度专业化的陶瓷制品，从生产所使用的主要原料骨灰、粘土和钾长石来看，骨灰的含量越高，黏土的成分就相对降低，在制作过程中就越易烧裂，在成形上需要更高的技术，增加了烧制难度。因此，生产过程中一般只能采取一次定型，坯体经素烧、抛光后再次釉烧的两次烧成模式。
本发明的目的在于克服现有不足，提供一种高钙陶瓷及其制备工艺。本发明所采取的技术方案是: 一种高钙陶瓷，其坯料包括以下质量份的原料:粘土 20 40份、钾长石2 18份、石英20 30份、方解石或钟乳石20 30份、膨润土 2 18份。优选的，其坯料包括以下质量份的原料:粘土 25 38份、钾长石10 15份、石英22 28份、方解石或钟乳石22 28份、膨润土 5 15份。优选的，粘土的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 45.00 50.00%、Al2O332.00 38.00%,Fe2O3 0.15 0.35%、Ti02 0.10 0.50%,CaO 0.20 1.05%,MgO 0.05 0.50%、K2O 0.10 1.0%、Na2O 0.10 0.50% ； 优选的，钾长石的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 60.00 68.00%、Al2O315.00 22.00%、Fe2O3 0.03 0.10%、TiO20.01 0.03%、CaO 0.10 0.35%、MgO 0.01 0.05%、K2O 9.05 15.00%、Na2O 2.00 2.55% ； 优选的，石英中SiO2质量百分比彡98% ； 优选的，方解石或钟乳石中CaO质量百分比彡52.00% ；
优选的，膨润土的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 65.00 76.00%、Al2O313.00 19.00%,Fe2O3 0.01 0.30%、Ti02 0.01 0.50%,CaO 0.10 1.50%,MgO 0.10 1.50%、K2O 0.50 1.50%、Na2Ol.00 5.00%。一种高钙陶瓷的制备工艺，包括以下步骤:
1)称取各原料，分段入磨，然后经过筛除铁、压滤脱水、精炼、陈腐、再次精炼后，送至成型制成坯体；
2)对坯体进行施釉，送入窑内，1200 1240°C下烧制40 60min，制得高钙陶瓷； 所用原料如上所述。优选的，步骤I)中，分段入磨包括以下步骤:①将石英碾磨至10 15 μ m;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合，得到混合物料，加水球磨至200 250目；③将粘土单独化浆；④然后将②和③所得物料混合均匀，进行后续操作。优选的，上述②中水的用量为混合物料总质量的45 55%。优选的，上述③中粘土化浆，其含水率为30 33% (质量百分比)。优选的，步骤I)中，过筛筛网为160 200目；除铁磁场为1.8 2.2万高斯强度；压滤脱水使滤泥的含水率彡24% (质量百分比)；精炼真空度> 0.095MPa ;陈腐时间为7 15天。本发明的有益效果是:
本发明以廉价的钙类矿物方解石或钟乳石替代动物骨灰直接用于制备高钙陶瓷，突破了目前传统的骨瓷配方设计范围，丰富了高级陶瓷生产的原料资源，大大降低了生产成本；且制备工艺简单，易于质量控制，节约了能源，进`一步降低了生产成本。本发明制备的高钙陶瓷晶莹剔透、温润如玉，可作为传统骨瓷的替代品。


图1为实施例1制备的高钙陶瓷外观；
图2为实施例1制备的高钙陶瓷在光照下的俯视效果 图3为实施例2制备的高钙陶瓷的照片；
图4为某品牌骨瓷盘的照片。

原料一分段入磨一过筛除铁一压滤脱水一精炼一入库陈腐一再次精炼一成型一修坯上水一干燥一施釉一烧成一检验一彩烤一检验包装下面结合实施例，进一步阐述本发明。以下实施例中所用粘土的化学组成如下(质量百分比):Si02 47.65%、A1203 34.93%、Fe2O3 0.27%、TiO2 0.35%、CaO 1.01%、MgO 0.14%、K2O 0.70%、Na2O 0.33%,其他为余量杂质，其烧失量为13.85% ;所用钾长石的化学组成如下(质量百分比)=SiO2 65.78%,Al2O3 18.99%、Fe2O3 0.02%、TiO20.01%、CaO 0.11%、MgO 0.05%、K2O 10.98%、Na2O 3.60%，其他为余量杂质，其烧失量为0.30% ;所用石英中SiO2质量百分比为99% ;所用方解石中CaO质量百分比为60%，钟乳石中CaO质量百分比为54.00% ;所用膨润土的化学组成如下(质量百分比):SiO2 75.08%、Al2O3 14.46%、Fe2O3 0.08%、TiO20.10%、CaO 1.02%、MgO 1.08%、K2O 0.22%、Na2O4.87%，其他为余量杂质，其烧失量为2.29%。如无特别说明，实施例中所述份数均为质量分，百分含量均为质量百分比。实施例1
1)称取坯料原料粘土36份、钾长石11份、石英26份、方解石22份、膨润土 5份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合，加入其质量45%的水，球磨至250目；③将粘土单独化浆，含水率30% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过180目筛、2.2万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.096MPa下精炼、入库陈腐7天、再次精炼、送至成型，制成坯体；
4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1200°C下烧制60min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度105光泽单位；透光度80%;抗折强度120MPa ;抗冲击强度3.15KJ/m2 ;吸水率0.09% ;体积密度2.44g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率96.8%。图1为实施例1制备的高钙陶瓷外观图，图2为光照下，从瓶口俯视瓶底的效果图，可见其器型美观典雅，外观温润如玉，彩面润泽光亮，光照下瓷质晶莹剔透。实施例2
1)称取坯料原料粘土 25份、钾长石15份、石英25份、钟乳石25份、膨润土 10份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合,加入其质量50%的水，球磨至200目；③将粘土单独化浆，含水率30% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过160目筛、2.0万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.095MPa下精炼、入库陈腐8天、再次精炼、送至成型，制成坯体；
4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1220°C下烧制50min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度102光泽单位；透光度77% ;抗折强度140MPa ;抗冲击强度3.23KJ/m2 ;吸水率0.07% ;体积密度2.41g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率95.9%。图3为实施例2制备的高钙陶瓷的照片，图4为市售某品牌骨瓷盘的照片，可见本发明产品瓷质细腻通透，可与市售骨瓷产品相媲美，可作为传统骨瓷的替代品。实施例3
1)称取坯料原料粘土20份、钾长石2份、石英28份、钟乳石20份、膨润土 2份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合,加入其质量45%的水，球磨至200目；③将粘土单独化浆，含水率33% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过200目筛、2.0万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.098MPa下精炼、入库陈腐10天、再次精炼、送至 成型，制成坯体；
4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1240°C下烧制40min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。
所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度105光泽单位；透光度63%;抗折强度139MPa ;抗冲击强度3.17KJ/m2 ;吸水率0.08% ;体积密度2.28g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率94.9%。实施例4
1)称取坯料原料粘土38份、钾长石10份、石英22份、方解石28份、膨润土 15份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合，加入其质量55%的水，球磨至250目；③将粘土单独化浆，含水率33% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过180目筛、1.8万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.096MPa下精炼、入库陈腐12天、再次精炼、送至成型，制成坯体；
4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1220°C下烧制50min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度110光泽单位；透光度82%;抗折强度146MPa ;抗冲击强度3.45KJ/m2 ;吸水率0.07% ;体积密度2.31g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率95.2%。实施例5
1)称取坯料原料粘土40份、钾长石18份、石英20份、方解石25份、膨润土 10份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合,加入其质量50%的水，球磨至200目；③将粘土单独化浆，含水率32% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过200目筛、2.2万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.098MPa下精炼、入库陈腐10天、再次精炼、送至成型，制成坯体；
4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1240°C下烧制40min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度105光泽单位；透光度67%;抗折强度136MPa ;抗冲击强度3.28KJ/m2 ;吸水率0.09% ;体积密度2.17g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率95.7%。实施例6
1)称取坯料原料粘土35份、钾长石8份、石英30份、钟乳石30份、膨润土 18份；
2)分段入磨:①将石英碾磨至10 15μ m ;②碾磨后的石英与钾长石、方解石或钟乳石、膨润土混合，加入其质量50%的水，球磨至250目；③将粘土单独化浆，含水率30% ;④然后将②和③所得物料混合均匀；
3)过200目筛、2.2万高斯强度除铁、压滤脱水使滤泥的氺份彡24%、真空度0.098MPa下精炼、入库陈腐10天、再次精炼、送至成型，制成坯体； 4)修坯上水、干燥、检验合格后，进行施釉，入窑烧制，1240°C下烧制40min；
5)对烧成产品高钙陶瓷进行检验，合格产品进行彩烤后，检验合格者包装入库。所得高钙陶瓷的检验结果为:光泽度107光泽单位；透光度72% ;抗折强度13IMPa ;抗冲击强度3.24KJ/m2 ;吸水率0.08% ;体积密度2.21g/cm3, 200°C /20°C热交换一次不裂，烧制合格率96.7%。
本发明采用了矿藏丰富的廉价钙类矿物取代成本高昂、加工繁琐的骨灰中的磷酸钙制备高钙陶瓷。由于大量钙源的引入，导致高温下形成一定量钙质玻璃熔体，钙质玻璃高温黏度会随着温度的升高迅速降低，导致瓷坯容易变形。本发明进行合理配料，一方面引入膨润土，提高坯料的可塑性，满足成型的要求；另一方面，在坯料配方中加入了过量的石英，增加高温液相黏度，防止坯体变形。进一步的，在制备工艺中，通过分段入磨严格控制坯料的颗粒细度，以保证原料能被充分磨细减少较粗的杂质颗粒，因此最终解决了烧成变形的难题，并减少了瓷坯中杂相的生成，提高了瓷胎的通透性，高钙陶瓷制品具有优异的外观质量。本发明将钙类矿物方解石或钟乳石直接用于制备高钙陶瓷，突破了目前传统的骨瓷配方设计范围，丰富了高级陶瓷生产的原料资源，大大降低了生产成本；且制备的高钙陶瓷比传统的骨瓷少了一道烧成工序，节约了能源，减少了碳排放，降低了生产成本。所得产品晶莹剔透、温润如玉 ，可作为传统骨瓷的替代品。


本发明公开了一种高钙陶瓷及其制备工艺。本发明以廉价的钙类矿物方解石或钟乳石替代动物骨灰直接用于制备高钙陶瓷，突破了目前传统的骨瓷配方设计范围，丰富了高级陶瓷生产的原料资源，大大降低了生产成本；且制备工艺简单，易于质量控制，节约了能源，进一步降低了生产成本。本发明制备的高钙陶瓷晶莹剔透、温润如玉，可作为传统骨瓷的替代品。