一种陶瓷茶壶生产工艺的制作方法

文档序号:12571302阅读:630来源:国知局
本发明涉及杯具造领域,更具体的说是一种陶瓷茶壶生产工艺。
背景技术
:SiC是一种典型的Si与C共价键结合的化合物,在自然界分布极少,工业上应用的都是人工合成的材料。早在1891年,Acheson在合成金刚石实验中,往C中加Si作为催化剂,生成SiC,被误认为是金刚石,所以取名金刚砂。SiC陶瓷是近几十年才发展起来的新型陶瓷材料,但由于其特别优良的高强度、高硬度、耐腐蚀、耐高温等性能,得到大规模的开发应用,已大量应用于石油化工、冶金、机械、航空航天、微电子、汽车、钢铁等领域,并日益显示出其它特种陶瓷所无法比拟的优点。目前利用此材料制造茶壶的工艺方法相对较少和不完善。技术实现要素:本发明提供一种陶瓷茶壶生产工艺,为实现本发明的目的,本发明的技术方案如下:一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤为:(1)球磨混料:采用湿法混料的方法,将原料、溶剂、粘接剂和炭黑置于行星式球磨机中5-10h后取出,经干燥、破碎后过100目筛备用;(2)素坯成型:称取上述混料装入成型模具中,施加设定的成型压力70-180MPa,保压1-2min,之后将压坯置于80-100℃烘箱中干燥,再于200-250℃下固化2-3h;(3)中温碳化:将固化后的素坯放在中温管式炉中碳化,通入氩气,调节碳化温度在800-900℃,保温2-3h;(4)高温渗Si:先将Si颗粒装填入石墨坩埚内,再将陶瓷素坯置于Si颗粒上方,连同石墨坩埚置于石墨碳管炉中进行熔渗烧结;(5)后续处理:用金刚石磨盘将熔渗烧结后的毛坯进行打磨。优选的,所述步骤(1)中原料为SiC粉末、溶剂为无水乙醇、粘接剂为酚醛树脂,其中原料、溶剂、粘接剂和炭黑的加入质量比为5:3:1:1。优选的,所述步骤(1)中球磨机中,球磨介质选用直径为5-8mm的玛瑙球,球磨罐采用Al2O3陶瓷。优选的,所述步骤(4)中烧结条件为:真空度0.5-1Pa,最高温度1500-1600℃,烧结时间为0.5-2h。优选的,所述步骤(5)中,打磨时其转盘速度控制在1000-2000r/min。优选的,步骤(5)打磨过后,需对成型品进行超声清洗,之后进行干燥、包装。有益效果:本发明提供一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤包括:(1)球磨混料、(2)素坯成型、(3)中温碳化、(4)高温渗Si、(5)后续处理;本工艺中粘接剂选用酚醛树脂,获得素坯的强度完全满足机加工的强度要求,经过固化后酚醛树脂会形成交联网状结构,具有优秀的机械强度。本工艺中步骤(4)进行了高温渗Si,制备反应烧结SiC材料主要是依靠液相Si向SiC素坯中溶渗,并与素坯中C发生反应生成二次SiC填充材料间隙,获取致密化材料。用此工艺制得的茶壶不仅强度、硬度高,而且耐腐蚀、耐高温。具体实施方式为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。实施例1:一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤为:(1)球磨混料:采用湿法混料的方法,将原料、溶剂、粘接剂和炭黑置于行星式球磨机中5h后取出,经干燥、破碎后过100目筛备用;(2)素坯成型:称取上述混料装入成型模具中,施加设定的成型压力70MPa,保压1min,之后将压坯置于80℃烘箱中干燥,再于200℃下固化2h;(3)中温碳化:将固化后的素坯放在中温管式炉中碳化,通入氩气,调节碳化温度在800℃,保温2h;(4)高温渗Si:先将Si颗粒装填入石墨坩埚内,再将陶瓷素坯置于Si颗粒上方,连同石墨坩埚置于石墨碳管炉中进行熔渗烧结;(5)后续处理:用金刚石磨盘将熔渗烧结后的毛坯进行打磨。其中,所述步骤(1)中原料为SiC粉末、溶剂为无水乙醇、粘接剂为酚醛树脂,其中原料、溶剂、粘接剂和炭黑的加入质量比为5:3:1:1,球磨机中,球磨介质选用直径为5mm的玛瑙球,球磨罐采用Al2O3陶瓷,所述步骤(4)中烧结条件为:真空度0.5Pa,最高温度1500℃,烧结时间为0.5h,所述步骤(5)中,打磨时其转盘速度控制在1000r/min,步骤(5)打磨过后,需对成型品进行超声清洗,之后进行干燥、包装。实施例2:一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤为:(1)球磨混料:采用湿法混料的方法,将原料、溶剂、粘接剂和炭黑置于行星式球磨机中8h后取出,经干燥、破碎后过100目筛备用;(2)素坯成型:称取上述混料装入成型模具中,施加设定的成型压力100MPa,保压1.5min,之后将压坯置于90℃烘箱中干燥,再于220℃下固化2.5h;(3)中温碳化:将固化后的素坯放在中温管式炉中碳化,通入氩气,调节碳化温度在850℃,保温2.5h;(4)高温渗Si:先将Si颗粒装填入石墨坩埚内,再将陶瓷素坯置于Si颗粒上方,连同石墨坩埚置于石墨碳管炉中进行熔渗烧结;(5)后续处理:用金刚石磨盘将熔渗烧结后的毛坯进行打磨。其中,所述步骤(1)中原料为SiC粉末、溶剂为无水乙醇、粘接剂为酚醛树脂,其中原料、溶剂、粘接剂和炭黑的加入质量比为5:3:1:1,球磨机中,球磨介质选用直径为7mm的玛瑙球,球磨罐采用Al2O3陶瓷,所述步骤(4)中烧结条件为:真空度0.7Pa,最高温度1550℃,烧结时间为1h,所述步骤(5)中,打磨时其转盘速度控制在1500r/min,步骤(5)打磨过后,需对成型品进行超声清洗,之后进行干燥、包装。实施例3:一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤为:(1)球磨混料:采用湿法混料的方法,将原料、溶剂、粘接剂和炭黑置于行星式球磨机中10h后取出,经干燥、破碎后过100目筛备用;(2)素坯成型:称取上述混料装入成型模具中,施加设定的成型压力180MPa,保压2min,之后将压坯置于100℃烘箱中干燥,再于250℃下固化3h;(3)中温碳化:将固化后的素坯放在中温管式炉中碳化,通入氩气,调节碳化温度在900℃,保温3h;(4)高温渗Si:先将Si颗粒装填入石墨坩埚内,再将陶瓷素坯置于Si颗粒上方,连同石墨坩埚置于石墨碳管炉中进行熔渗烧结;(5)后续处理:用金刚石磨盘将熔渗烧结后的毛坯进行打磨。其中,所述步骤(1)中原料为SiC粉末、溶剂为无水乙醇、粘接剂为酚醛树脂,其中原料、溶剂、粘接剂和炭黑的加入质量比为5:3:1:1,球磨机中,球磨介质选用直径为8mm的玛瑙球,球磨罐采用Al2O3陶瓷,所述步骤(4)中烧结条件为:真空度1Pa,最高温度1600℃,烧结时间为2h,所述步骤(5)中,打磨时其转盘速度控制在2000r/min,步骤(5)打磨过后,需对成型品进行超声清洗,之后进行干燥、包装。素坯密度陶瓷强度洛氏硬度实施例11.706g/cm312MPa35HR实施例21.905g/cm318MPa48HR实施例31.746g/cm313MPa39HR现有的技术参数1.521g/cm36MPa31HR通过上述表格数据可以看出,本发明生产的茶壶技术参数相对现有的技术参数要好,当使用实施例2参数时,生产出的茶壶密度高、陶瓷的强度和硬度也较高,此时最有利于茶壶的生产。本发明提供一种陶瓷茶壶生产工艺,其步骤包括:(1)球磨混料、(2)素坯成型、(3)中温碳化、(4)高温渗Si、(5)后续处理;本工艺中粘接剂选用酚醛树脂,获得素坯的强度完全满足机加工的强度要求,经过固化后酚醛树脂会形成交联网状结构,具有优秀的机械强度。本工艺中步骤(4)进行了高温渗Si,制备反应烧结SiC材料主要是依靠液相Si向SiC素坯中溶渗,并与素坯中C发生反应生成二次SiC填充材料间隙,获取致密化材料。用此工艺制得的茶壶不仅强度、硬度高,而且耐腐蚀、耐高温。以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的
技术领域
,均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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