本发明属无机非金属材料（陶瓷）领域， 具体涉及一种采用微波加热方法制备的陶瓷筷子及其制备方法。
背景技术：
陶瓷筷子是近年出现的一种新型筷子。目前制备的陶瓷筷子一般是采用镁质瓷材质来制备或用微晶玻璃来制备，其不足之处是强度不高（抗折强度<130MPa），造成实用性不佳。同时对于Al2O3含量高的陶瓷材料，要达到烧结程度需要很高的烧成温度；通常会加入氧化钛、氧化锌、碳酸钡、氧化铁、氧化锰以及含氧化镁的原材料，以达到降低烧成温度的目的；但这些氧化物或原材料的添加会影响陶瓷筷子的颜色，或者影响陶瓷筷子在使用过程中产生重金属溶出的问题；既影响陶瓷筷子的产品质量，又会在生产过程中引起环境污染问题。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种烧制温度低、吸水率低、抗折强度高、发色纯正的采用微波加热方法制备的陶瓷筷子及其制备方法。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种采用微波加热方法制备的陶瓷筷子, 其特征在于：所述陶瓷筷子坯体配方的重量百分比组成为：α-氧化铝 68%、云南水洗土22%、前驱体增强剂6%、矿化剂4%，外加着色剂0～5%。
所述前驱体增强剂的重量百分比组成为：Al(OH)3 45%、云南水洗土 45%、CaF25%、AlF3 5%。
所述矿化剂的质量百分比组成为：碳酸钙21.2%、硼酸78.8%。
所述α-氧化铝颗粒度≤1µm，所述外加着色剂的细度为325目 ，所述外加着色剂为氧化铁或尖晶石型黑色色料。
所述陶瓷筷子的吸水率小于0.5%、抗压强度为300～350MPa。
上述陶瓷筷子的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：按前驱体增强剂配方的重量百分比组成，将Al(OH)3、云南水洗土、CaF2、AlF3配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方的摩尔百分比组成，将碳酸钙、硼酸配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方的重量百分比组成，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂、外加着色剂混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得所需颜色的陶瓷筷子。
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。
所述步骤三中干压成型的压力为10MPa。
所述步骤三中微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1280~1300℃，烧成时间为2小时，保温15分钟。
所述步骤三中造粒后混合料的粒径为80目 。
本发明首先从材料的材质上进行设计，以Al2O3含量高达80%的材质为基础，采用复合的增强剂及自己合成的矿化剂作为添加剂，采用微波加热的烧成方法，在≤1300℃的烧成温度下，制备出了实用性很好的陶瓷筷子，其抗折强度>300MPa，吸水率≤0.5%。并且符合国家的节能减排政策，因此具有广阔的市场前景。
本发明采用合成的硼酸钙作为添加剂既可以降低陶瓷筷子的烧成温度、使制备的陶瓷筷子在含有很少的液相量（液相量含量<10%）的前提下保持很低的吸水率（吸水率<0.5%），同时又可以增强色料在陶瓷筷子中的发色能力。采用莫来石前驱体增强剂可以很好地促进陶瓷筷子中针状莫来石的发育形成、以增强陶瓷筷子的抗折强度。
具体实施方式
实施例1：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm）68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2 g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.09%、抗压强度为349.42MPa的白色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10MPa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1300℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。
实施例2：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm）68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2 g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.19%、抗压强度为331.10MPa的白色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10MPa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1280℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。
实施例3：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm） 68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g、外加氧化铁（颗粒度325目）1g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂和外加氧化铁混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.05%、抗压强度为322.15MPa的褐色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10MPa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1300℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。
实施例4：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm） 68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g、外加氧化铁（颗粒度325目）1g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2 g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂和外加氧化铁混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.15%、抗压强度为312.08MPa的褐色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10MPa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1280℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。
实施例5：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm） 68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g、外加尖晶石型黑色色料（颗粒度325目）5g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂和外加尖晶石型黑色色料混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.28%、抗压强度为305.20MPa的黑色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10Mpa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1290℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。
实施例6：
1. 配料组成
所述陶瓷筷子坯体配方为：α-氧化铝（≤1µm） 68g、云南水洗土22g、前驱体增强剂6g、矿化剂4g、外加尖晶石型黑色色料（颗粒度325目）5g，上述原料为工业级品位。
2.制备工艺过程
步骤一：按前驱体增强剂配方，将Al(OH)3 45g、云南水洗土 45g、CaF2 5g、AlF3 5g，配料后干法球磨，将球磨好的混合料过200目筛即得到前驱体增强剂；
步骤二：按矿化剂配方，将碳酸钙21.2g、硼酸78.8g配料后混匀，然后装钵合成，所述合成温度为500℃，升温速度≤5℃/min，最高温度点保温10分钟后，经自然冷却得到矿化剂原料；
步骤三：按陶瓷筷子坯体配方，将α-氧化铝、云南水洗土、矿化剂配料后用湿法球磨30分钟，然后将球磨好的料浆过325目的筛，并将筛下料烘干后过200目筛后造粒，将造粒好的混合料与前驱体增强剂和外加尖晶石型黑色色料混合，然后采用干压成型，最后将成型好的坯体采用微波加热的方式烧成，制得吸水率为0.18%、抗压强度为302.35MPa的黑色陶瓷筷子；
所述步骤三中湿法球磨工序中球磨机转速为400转/分钟，球磨罐及球子的材质为氧化锆，采用水玻璃和三聚硼酸钠作为分散剂，所述水玻璃用量为球磨料重量的0.3%，三聚磷酸钠用量为球磨料重量的0.1%。，干压成型的压力为10MPa，微波加热的的烧成气氛为氧化焰气氛，烧成温度为1280℃，烧成时间为2小时，保温15分钟，造粒后混合料的粒径为80目。