本发明涉及陶瓷
技术领域：
，具体涉及一种新型骨质瓷用坯料及其制备工艺。
背景技术：
：骨质瓷原称骨灰瓷，是产生于英国的一个高档瓷种，显著一般简称为骨瓷，它是在传统的陶瓷原料中掺入动物骨灰，经高温烧制而成的瓷器。骨瓷属软质瓷，所使用的动物骨灰多为上等牛骨，因而骨瓷瓷质细腻，釉面光润，光泽柔和，有如脂似玉之感，极显雍容华贵，并具有较高的透明度和一定的机械强度。其拥有者“薄如纸、明如镜、白如玉、声如磬”的美誉。在日用陶瓷中，骨质瓷的应用非常广泛，是当今世界上公认的最高档的瓷种，深受广大消费者的喜爱。骨质瓷虽然高贵，却有其致命的弱点，即它的抗热震性远不如传统的k2o-al2o3-sio2系统瓷及滑石日用细瓷。国家标准gb/t13522-2008《骨质瓷器》抗热震行规定为140-20℃热交换一次不裂，比普通日用瓷器的抗热震性低了40℃。目前我国生产的骨质瓷制品水中交换温差多在140℃以下，有的甚至在100℃以下，即使优质骨质瓷制品水中交换的温差也只能达到160℃，其抗热震性能较差，影响了骨瓷的推广使用。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种新型骨质瓷用坯料及其制备工艺，由此坯料制得的抗热震性好，强度高，组织均匀且紧致强韧，综合性能优异。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：骨粉50-55％、高岭土24-28％、石英9-11％、长石8-10％、锂瓷石0.38-0.52％、锆英砂0.8-1.6％、纳米三氧化二铝0.4-0.8％。优选地，所述新型骨质瓷用坯料含有以下重量百分比的组分：骨粉54％、高岭土26％、石英10％、长石8.8％、锂瓷石0.46％、锆英砂0.14％、纳米三氧化二铝0.6％。本发明中，高岭土的粒径为1-10μm，石英的粒径为1-35μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm。石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成：粒径为25-35μm的石英砂5-10％、粒径为15-20μm的石英砂10-15％、粒径为5-10μm的石英砂50-60％、粒径为1-4μm的石英砂20-30％。本发明中骨粉优选为牛骨粉，但不限于牛骨粉，本发明中还可使用牛骨粉与其他骨粉(如羊骨粉、猪骨粉)进行搭配使用。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺包括以下步骤：(1)按配方比称取各原料；(2)将骨粉放入烘箱中于65-70℃下烘干，再放入高温煅烧炉中，以7-9℃/min的速度升温至1120-1150℃，保温2-3h后随炉冷却至室温，将其研磨至粒径为0.5-3μm；将研磨后的骨粉与其他原料混匀，加水配置成骨质瓷浆料，制成含水率为18-20％的骨质瓷泥饼，制得骨质瓷坯料。本发明的有益效果是：本发明中加入合适量的长石，使瓷体玻璃相比例适中，即提供了足量的连续基质，又使瓷体热膨胀系数适宜，再加入合适量的石英，石英有利于坯体的瓷化，并可改善玻璃相的膨胀性质。在烧制过程中，高岭土脱水后与骨粉分解出的cao反应生成钙长石，钙长石与磷酸三钙一起构成瓷体骨架，可增强骨质瓷强度以及抗热震性，骨粉与高岭土配比合理，即可生成大量的钙长石，又避免过多的高岭土莫来石化，从而避免莫来石晶对骨质瓷的光学性能的影响。加入少量锂瓷石可减少骨质瓷坯体中k2o、na2o的含量，锂瓷所含的li2o具有较低的热膨胀系数，有利于提高骨质瓷的抗热震性，同时锂瓷石还可提高坯体的高温粘度，增强抵抗高温变形的性能，增大坯体的密度与强度。加入适量锆英石可进一步提高骨质瓷的韧性、抗折强度以及抗热震性。加入的纳米氧化铝所具有的较强的小尺寸效应、表面效应使得晶粒的表面能增加，可以使材料降低烧结温度，提高致密速率。本发明采用磨细且粒度合适的各原料，再进行混料制坯，此工艺优于各种原料共混磨工艺，使最终所制得的骨质瓷性能更加优异。特别是有效控制石英的颗粒级配，大小不同粒径的石英颗粒配比合理，其中小粒径的石英颗粒由于其比表面积大、固相反应面积大，容易融溶，较大颗粒的石英颗粒则于外围形成圆角，晶粒本身无裂纹，玻璃相填充在空隙间，使瓷胎的体积密度增大，从而使机械强度提高，膨胀系数减小，从而提高了骨质瓷的抗热震性。且骨粉在混料前再次进行一次煅烧，可有效增强骨质瓷浆料的流动性，并可使制得的骨质瓷综合性能更加优异。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：牛骨粉54％、高岭土26％、石英10％、长石8.8％、锂瓷石0.46％、锆英砂0.14％、纳米三氧化二铝0.6％。上述高岭土的粒径为1-10μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm；石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成：粒径为25-35μm的石英砂10％、粒径为15-20μm的石英砂15％、粒径为5-10μm的石英砂50％、粒径为1-4μm的石英砂25％。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺包括以下步骤：(1)按上述配方比称取各原料；(2)将牛骨粉先放入烘箱中于70℃下烘干，再放入高温煅烧炉中，以7-9℃/min的速度升温至1150℃，保温2.5h后随炉冷却至室温，将其研磨至粒径为0.5-3μm；将研磨后的牛骨粉与其他原料混匀，加水配置成骨质瓷浆料，制成含水率为19％的骨质瓷泥饼，制得骨质瓷坯料。实施例2：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：牛骨粉55％、高岭土26％、石英9％、长石8.2％、锂瓷石0.4％、锆英砂1％、纳米三氧化二铝0.4％。上述高岭土的粒径为1-10μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm；石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成：粒径为25-35μm的石英砂5％、粒径为15-20μm的石英砂10％、粒径为5-10μm的石英砂55％、粒径为1-4μm的石英砂30％。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺包括以下步骤：(1)按上述配方比称取各原料；(2)将牛骨粉先放入烘箱中于70℃下烘干，再放入高温煅烧炉中，以7-9℃/min的速度升温至1150℃，保温2h后随炉冷却至室温，将其研磨至粒径为0.5-3μm；将研磨后的牛骨粉与其他原料混匀，加水配置成骨质瓷浆料，制成含水率为20％的骨质瓷泥饼，制得骨质瓷坯料。实施例3：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：牛骨粉50％、高岭土27％、石英11％、长石10％、锂瓷石0.52％、锆英砂0.98％、纳米三氧化二铝0.5％。上述高岭土的粒径为1-10μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm；石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成：粒径为25-35μm的石英砂10％、粒径为15-20μm的石英砂15％、粒径为5-10μm的石英砂50％、粒径为1-4μm的石英砂25％。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺包括以下步骤：(1)按上述配方比称取各原料；(2)将牛骨粉放入烘箱中于65-70℃下烘干，再放入高温煅烧炉中，以7-9℃/min的速度升温至1130℃，保温2h后随炉冷却至室温，将其研磨至粒径为0.5-3μm；将研磨后的牛骨粉与其他原料混匀，加水配置成骨质瓷浆料，制成含水率为20％的骨质瓷泥饼，制得骨质瓷坯料。实施例4：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：牛骨粉50-51.2％、高岭土28％、石英10％、长石8％、锂瓷石0.4％、锆英砂1.6％、纳米三氧化二铝0.8％。上述高岭土的粒径为1-10μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm；石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成：粒径为25-35μm的石英砂8％、粒径为15-20μm的石英砂12％、粒径为5-10μm的石英砂60％、粒径为1-4μm的石英砂20％。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺包括以下步骤：(1)按上述配方比称取各原料；(2)将牛骨粉先放入烘箱中于65℃下烘干，再放入高温煅烧炉中，以7-9℃/min的速度升温至1120℃，保温3h后随炉冷却至室温，将其研磨至粒径为0.5-3μm；将研磨后的牛骨粉与其他原料混匀，加水配置成骨质瓷浆料，制成含水率为18％的骨质瓷泥饼，制得骨质瓷坯料。实施例5：一种新型骨质瓷用坯料，含有以下重量百分比的组分：骨粉53.5％、高岭土24％、石英10.5％、长石10％、锂瓷石0.5％、锆英砂0.8％、纳米三氧化二铝0.7％。上述骨粉为牛骨粉与猪骨粉按质量比1：1混合。上述高岭土的粒径为1-10μm，长石的粒径为0.5-5μm，锂瓷石的粒径为1-10μm，锆英砂的粒径为2-8μm；石英由以下重量百分比的不同粒径的石英组成同实施例1。上述新型骨质瓷用坯料的制备工艺同实施例1。性能测试：由实施例1-5制备工艺所制得的骨质瓷坯料经1220℃下高温保温2h烧成后，将所得骨质瓷进行常规性能测试：1、平均抗热震性：220-20℃热交换一次不裂，平均吸水率为0.12％。2、瓷体白度、抗弯强度、收缩率、透光率的测试结果如表1所示：表1测试结果项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5瓷体白度/％94.7594.5594.8394.3494.12抗弯强度/mpa123.3122.6122.1121.3121.9收缩率/％15.515.815.115.415.3透光率/％32.331.232.031.130.9以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12