本发明涉及坭兴陶的制作工艺,具体涉及坭兴陶与金属大面积连接方法。
背景技术:
坭兴陶的工艺主要包括以下几个步骤:1)制备坯料:坯料选用横穿钦州市区的钦江以东的泥土,俗称东泥(为软质粘土,颜色为黄白色,含微量石英砂,在坭兴陶的生产工艺中起调整可塑性以结合性作用),和钦江以西地域的泥土,俗称西泥(含有少量k2o、nao、cao、mgo、fe203、tio2、mno2,是一种含铁量较高的紫泥石,颜色为紫红色,表面层有少量铁质浸染,为硬质粘土,可塑性及结合性较差),按东泥40~60%、西泥40~60%的重量百分比混合,经研磨、脱水等一系列工艺制成坯料;坯料的含水率为20~25%;2)坯体成型:采用可塑法或注浆法将坯料制成各种器型的坯体;3)修整坯体:将坯体修整以达到设计要求;4)干燥:采用风干法对坯体进行干燥,使坯体水分排除;5)绘画雕刻:在坯体上书写作画并进行雕刻;6):坯体干燥;7)烧制坯体:将干燥的坯体装窑烧制,烧制温度控制在1100~1200℃,烧制时间为10h,冷却后出窑;8)抛光打磨:将坯体抛光打磨,即得。在坭兴陶坯体上镶嵌铬,由于铬与坭兴陶的浸润性差,十分容易脱落。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供坭兴陶与金属大面积连接方法,该工艺可极大提高坭兴陶与铬粉的浸润性,连接效果好,不易脱落。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是坭兴陶与金属大面积连接方法,包括以下步骤:
1)将坭兴陶坯体表面雕刻出图案,然后干燥;
2)在干燥坯体的图案区均匀撒上一层铬粉,在600~680℃下烧制1~2h,冷却;
3)在铬粉上均匀涂抹一层坭兴陶坯料,在950~1000℃下烧制1~3h,冷却;
4)用铬粉填满图案区,在1150~1200℃下烧制6~8h,冷却,即得。
步骤2)中,铬的熔融温度为950℃,控制烧制温度低于铬的熔融温度,可以保证少量的铬粉不会形成液相,避免铬粉扩散阻力过小,导致金属晶粒快速长大,可保证铬粉晶粒细小化,并坭兴陶坯体紧密结合。铬粉的厚度为0.1~0.15mm。
步骤3)中,烧制温度为950~1000℃,高于铬粉的熔融温度,但又低于坭兴陶的烧成温度,坭兴陶坯料中的al2o3、fe2o3自发扩散到铬粉相与铬粉进行一定深度的固溶,同时al2o3、fe2o3与cr发生反应生成cr2o3与铬粉表面结合,从而实现坭兴陶与铬粉两相界面的紧密结合。坭兴陶坯料的含水率为20~25%。坭兴陶坯料的厚度为0.1~0.15mm。
步骤4)中,由于坭兴陶坯体外层依次填充了铬粉层、坭兴陶坯料层以及铬粉层,居于中间的坭兴陶坯料层在烧制过程中能限制铬粉颗粒生长,使得铬粉晶粒细小,更加易于与坭兴陶层形成犬牙交错状,从而提高铬粉与坭兴陶的结合强度。
步骤4)中,在铬粉中掺入其重量0.1~0.5%的粉煤灰。粉煤灰的添加在冷却凝固过程中,能使得铬粉晶粒细化,枝晶生长发现发生紊乱,更好的与粉煤灰以及坭兴陶形成犬牙交错状固溶,增加铬粉与坭兴陶的结合强度。粉煤灰的添加还能缓解铬粉与坭兴陶膨胀系数的差异,防止铬器的脱落。
与现有技术相比,本发明可极大提高坭兴陶与金属铬的浸润性,连接效果好,不易脱落。
具体实施方式
以下用实施例来进一步说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明。
实施例1
1)取100个坭兴陶坯体,将其表面雕刻出相同图案,然后干燥;
2)在干燥坯体的图案区均匀撒上一层厚度为0.1mm的铬粉,在600℃下烧制1h,冷却;
3)在铬粉上均匀涂抹一层厚度为0.1mm的坭兴陶坯料,在950℃下烧制1h,冷却;坭兴陶坯料的含水率为20%;
4)用铬粉填满图案区,在1150℃下烧制6h,冷却,即得。
经统计,脱落5个,完好95个。
实施例2
1)取100个形状大小与实施例1相同的坭兴陶坯体,将其表面雕刻出与实施例1相同的图案,然后干燥;
2)在干燥坯体的图案区均匀撒上一层厚度为0.15mm的铬粉,在680℃下烧制2h,冷却;
3)在铬粉上均匀涂抹一层厚度为0.15mm的坭兴陶坯料,在1000℃下烧制3h,冷却;坭兴陶坯料的含水率为25%;
4)在铬粉中掺入其重量0.5%的粉煤灰,混合填满图案区,在1200℃下烧制8h,冷却,即得。
经统计,脱落1个,完好99个。
实施例3
1)取100个形状大小与实施例1相同的坭兴陶坯体,将其表面雕刻出与实施例1相同的图案,然后干燥;
2)在干燥坯体的图案区均匀撒上一层厚度为0.1mm的铬粉,在640℃下烧制1.5h,冷却;
3)在铬粉上均匀涂抹一层厚度为0.1mm的坭兴陶坯料,在980℃下烧制2h,冷却;坭兴陶坯料的含水率为24%;
4)在铬粉中掺入其重量0.1%的粉煤灰,混合填满图案区,在1180℃下烧制7h,冷却,即得。
经统计,脱落1个,完好99个。
实施例4
1)取100个形状大小与实施例1相同的坭兴陶坯体,将其表面雕刻出与实施例1相同的图案,然后干燥;
2)在干燥坯体的图案区均匀撒上一层厚度为0.1mm的铬粉,在680℃下烧制1h,冷却;
3)在铬粉上均匀涂抹一层厚度为0.15mm的坭兴陶坯料,在950℃下烧制3h,冷却;坭兴陶坯料的含水率为20%;
4)在铬粉中掺入其重量0.5%的粉煤灰,混合填满图案区,在1150℃下烧制8h,冷却,即得。
经统计,脱落0个,完好100个。