行業(yè)新聞
當前位置：首頁 >新聞資訊>行業(yè)新聞
深度 一文讀懂煅燒氧化鋅在陶瓷制品上的應用技術
發(fā)布時間：2020-03-04
氧化鋅的外觀是白色固體，化學式 ZnO，分子量為81.38，其閃點1436℃，熔點1975℃，沸點 2360℃ ，密度為5.606g?cm3，可溶于酸和強堿，難溶于水。氧化鋅是一種常用的化學添加劑，廣泛地應用于塑料、硅酸鹽制品、合成橡膠、潤滑油、油漆涂料、藥膏、粘合劑、食品、電池、阻燃劑等產品的制作中。氧化鋅的能帶隙和激子束縛能較大，透明度高，有優(yōu)異的常溫發(fā)旋旋旋光性能，在半導體領域的液晶顯示器、薄膜晶體管、發(fā)光二極管等產品中均有應用。此外，微顆粒的氧化鋅作為一種納米材料也開始在相關領域發(fā)揮作用。
將以上直接法、濕法工藝生產出來的生鋅（陶瓷行業(yè)上將以上生產出來的氧化鋅叫生鋅），進旋轉窯高溫1200度恒溫曲線分段煅燒，制得均勻直徑≤1CM的煅燒氧化鋅顆粒（顆粒過大，里面夾生料。無顆粒成粉，煅燒溫度不夠或者升溫保溫曲線不合理），再進行破碎無鐵磨粉制得325目篩余≤0.1%以內的細粉（平均粒徑80%以上實際達到了1000目以上的細度）。這樣得到氧化鋅即叫做“煅燒氧化鋅”。
煅燒氧化鋅的產品質量與使用的原料雜質含量有關，更與其煅燒設備長度和煅燒溫度曲線有關，煅燒不好的產品經常會出現(xiàn)：夾生料、滾大球、磨粉跑粗及二次鐵污染等工藝質量缺陷，從而直接影響使用煅燒氧化鋅產品的釉面性能出現(xiàn)難以發(fā)掘的長期質量波動。
釉面磚或衛(wèi)浴產品常見質量波動為：觸變、發(fā)色差、發(fā)色暗、針孔、氣泡、凹凸釉、波浪釉、釉面部分析晶、溶洞、痱子等造成瓷磚成品降級或報廢。
氧化鋅在釉料上的應用
氧化鋅在釉中的作用與用途：氧化鋅在釉中有較強的助熔作用，能夠降低釉的膨脹系數(shù)，提高產品的熱穩(wěn)定性，同時能增加釉面的光澤與白度，提高釉的彈性。在擴大熔融范圍的同時能夠增加釉色的光彩。不過在含有鉻的黑釉或綠釉中不宜使用。
4. 用以制作陶瓷色料：由于具有較強的助熔作用，氧化鋅可以作為陶瓷色料的助熔劑，礦化劑及釉料載體。氧化鋅在高溫能與R2O3型的氧化物形成尖晶石結構，例如棕色系列由Fe2O3、Cr2O3、ZnO組成，經高溫鍛燒便形成了ZnFe2O4、ZnCr2O4、FeCr2O4三種尖晶石，經不同配比組合能在含鋅釉料中發(fā)出較好的黑棕、紅棕與黃棕等顏色。另外氧化鋅在高溫能與氧化鈷反應生成ZnO?CoO，進而增強鈷藍發(fā)色。
廣東部分陶瓷企業(yè)通過長期研究發(fā)現(xiàn)，氧化鋅還可以在減少陶瓷墻地磚的吸水率方面有特效。業(yè)內人士認為，在陶瓷釉料配方中采用細度1000目左右的氧化鋅粉末，由于顆粒尺寸的細微化，比表面增加，使吸水率降低。當然目數(shù)越高，氧化鋅的價格越高。
含鋅釉料在建筑陶瓷中的應用：
1. 在低溫700–1000℃的三度燒領域，氧化鋅與氧化鉛因其出色的助熔效果與較寬的燒成范圍，是熔塊配方中常用的原料，當對鉛鎘有要求時，鋅是鉛的較佳替代方案。3. 在高溫1150–1250℃的地磚領域，釉料的應用主題主要是生料釉為主，熔塊為輔，因此氧化鋅（生鋅）的用量相對于墻磚系統(tǒng)以熔塊當主要釉料會少很多，但是煅燒氧化鋅（熟鋅）的比例非常大。近年來地爬壁的概念，使得墻磚市場萎縮很多，而以仿古磚、拋釉磚為主要流行趨勢的市場份額大增，所以在地磚領域的煅燒氧化鋅（熟鋅）總用量遞增趨勢明顯，一般使用95煅燒氧化鋅、99煅燒氧化鋅、995煅燒氧化鋅、996煅燒氧化鋅，甚至更高端的噴釉領域已經用到高純低吸油率的5G電子級998煅燒氧化鋅。
目前高檔的日用瓷是骨瓷，一般是經過高溫素燒低溫釉燒而成。骨瓷的溫潤剔透感除本身坯體的材料外，主要由骨瓷熔塊來呈現(xiàn)價值，其中氧化鋅的品味很關鍵，因為鉛鋅兩者是伴生礦，所以鉛元素能否篩選干凈，對鉛重金屬元素的溶出量會有很大的影響。一般建議此類釉用氧化鋅選擇比重在2.0以上的99.6%以上含量的煅燒氧化鋅為好，因為比重2.0以上的99.6%煅燒氧化鋅是經過1200高溫恒溫煅燒過的，里面能夠溶出來的鉛鎘砷基本上都揮發(fā)掉了。這個比市面上直接使用低鉛間接法99.7%生鋅還要安全環(huán)保。（環(huán)保低鉛30PPM以內的99.7%間接法氧化鋅，里面的30PPM鉛溶出概率比煅燒氧化鋅要高）
目前衛(wèi)生陶瓷以生料釉為主的釉料使用習慣，逐漸有了高溫熔塊的加入，一方面是降低燒成溫度來節(jié)能降耗，另一方面可使釉面更有溫潤感，新潤豐高白度的996煅燒氧化鋅越來越受到青睞。
鋅鹽抗菌釉在衛(wèi)生陶瓷中的應用：
新潤豐技術團隊近幾年來研究發(fā)現(xiàn)，通過復合直接法生鋅和濕法生鋅以及加入其它鋅鹽比例，經新潤豐超長窯體通過調節(jié)恒溫曲線煅燒出來的煅燒氧化鋅對陶瓷面釉的抗菌效果比較明顯，機理分析：此復合煅燒氧化鋅是一種半導體催化劑的電子結構，在光照射下，當一個具有一定能量的光子或者具有超過這個半導體帶隙能量Eg的光子射入半導體時，一個電子從價帶NB激發(fā)到導帶CB，而留下了一個空穴。激發(fā)態(tài)的導帶電子和價帶空穴能夠重新結合消除輸入的能量和熱，電子在材料的表面態(tài)被捕捉，價態(tài)電子躍遷到導帶，價帶的孔穴把周圍環(huán)境中的羥基電子搶奪過來使羥基變成自由基，作為強氧化劑而完成對有機物（或含氯）的降解，將病菌和病毒殺死。
肇慶市新潤豐高新材料有限公司擁有完整的氧化鋅產業(yè)鏈，主營產品有陶瓷級氧化鋅（99氧化鋅、99煅燒氧化鋅、99.5煅燒氧化鋅、RA95煅燒氧化鋅，RA95型釉用活性氧化鋅、輪胎級氧化鋅、橡塑氧化鋅，電子磨具專用氧化鋅等
