一种高硬度高强度强化瓷的制作方法

文档序号:16129806发布日期:2018-12-01 00:11阅读:431来源:国知局

本发明属于强化瓷技术领域,尤其是涉及一种高硬度高强度强化瓷。

背景技术

强化瓷是畅销的日用瓷,它的主要特点是:材质抗冲击抗弯强度高,重量轻,厚度薄,烧制变形小。强化瓷制品因不易碰破口沿、耐用,颇受消费者喜爱。

现有的强化瓷的坯料基本都是直接采用矿石原料制备得到,资源投入量较大,对于废弃的陶瓷、玻璃等制品,难以进行充分利用,资源浪费率高。且传统强化瓷的抗冲击、抗撞击能力低,易破缺、破碎。



技术实现要素:

本发明为了克服现有技术的不足,提供一种不易破碎,资源利用率高的高硬度高强度强化瓷。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种高硬度高强度强化瓷,包括坯料和釉料;上述坯料包括以下重量份数的组分:镁制石粉30-50份,长石粉25-30份,高岭土28-35份,硼酸3-6份,刚玉3-5份;

上述釉料包括以下重量份数的组分:釉果30-60份,高岭土20-25份,石英15-25份,白云石10-20份,透锂长石5-8份,硼酸3-6份。

进一步的,所述长石粉为钾长石份、钠长石粉、钙长石粉、钡长石粉中的两种或两种以上混合得到。

进一步的,上述坯料还包括以下重量份数的组分:废弃玻璃粉16-24份。

进一步的,所述废弃玻璃的粒径为15-25um;粒径设置的较小,在投入至坯料中加工的过程中,保证加工得到的坯料较为细腻,烧制得到的强化瓷品质细腻,平整度和光泽度更高。

进一步的,上述釉料的制备采用以下方法:将釉料的各组分加入至球磨中,球磨中球石:釉料:水的比例为:1-3:1:0.5-0.8,研磨后得到釉料。

进一步的,上述坯料的制备方法包括以下步骤:

(4)称取原料:根据重量份数比称取镁制石,长石,高岭土,硼酸,刚玉,废弃玻璃;

(5)加工原料:

a.将废弃玻璃进行破碎、分筛、清洗、烘干、研磨,制备得到粉末,并将废弃玻璃制备得到的粉末过500-900目筛;

b.将镁制石、长石、刚玉进行破碎、清洗、烘干、研磨后制备得到对应粉末;

制备坯料:将步骤(2)中制备得到的粉末及步骤(1)中称取的高岭土、硼酸在搅拌混合装置中进行混合得到混合物,之后对混合物进行压滤、练泥、陈腐后成坯料。

综上所述,本发明具有以下优点:

1、采用废弃玻璃作为原料制备胚泥,极为有效的利用了废弃资源,降低了矿石资源的投入,提高了废弃资源的利用率;且废弃玻璃加工制备得到的粉末的颗粒较小,胚泥的细腻度较高,制备得到的强化瓷制品品质高;

2、通过刚玉的加入,在烧结时能够在坯料与釉料之间形成过渡层,进而增强坯料与釉料之间的粘接度,提高产品品质;通过硼酸增强高岭土的可塑性,提高坯料的可塑性,避免制造坯瓷时出现形变,进一步提高产品品质;

3、在釉料中加入硼酸,通过硼酸增强高岭土的可塑性,增强釉料的抗拉、抗形变能力,降低瓷器在受到撞击时出现碎裂的可能,抗冲击能力强;同时,引入低膨胀材料锂长石,降低釉料的膨胀系数;提高釉料塑性的同时降低釉料膨胀系数,有效减小釉料烧结的开裂可能,提升釉面光滑度,且透锂长石可促进坯釉料之间的熔融性能,提高产品白度、透光度及光滑度;同时通过高岭土引入氧化铝作为增韧增强材料,进一步减小釉面烧结可能出现的开裂情况,并提高釉面的抗冲击强度;

4、通过白云石引入氧化镁,通过高岭土和石英引入二氧化硅,调节配方中的组分含量配比调整釉料硅镁比,提高釉面抗冲击强度;同时石英可提高釉面烧结后的光滑度,进一步提高釉面的光泽和手感。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为本发明的剖面示意图一。

图4为图3中a处的放大图。

图5为本发明的剖面示意图二。

图6为图5中c处的放大图。

图7为本发明中均料件的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例1

一种高硬度高强度强化瓷,包括坯料和釉料;上述坯料包括以下重量份数的组分:镁制石粉30份,长石粉25份,高岭土28份,硼酸3份,刚玉3份,废弃玻璃粉16份;上述釉料包括以下重量份数的组分:釉果30份,高岭土20份,石英15份,白云石10份,透锂长石5份,硼酸3份;其中所述长石粉为钾长石份、钠长石粉混合得到;所述废弃玻璃的粒径为25um。

其中,上述釉料的制备采用以下方法:将釉料的各组分加入至球磨中,球磨中球石:釉料:水的比例为:1:1:0.5,研磨后得到釉料;上述坯料的制备方法包括以下步骤:(1)称取原料:根据重量份数比称取镁制石,长石,高岭土,硼酸,刚玉,废弃玻璃;(2)加工原料:a.将废弃玻璃进行破碎、分筛、清洗、烘干、研磨,制备得到粉末,并将废弃玻璃制备得到的粉末过900目筛;b.将镁制石、长石、刚玉进行破碎、清洗、烘干、研磨后制备得到对应粉末;(3)制备坯料:将步骤(2)中制备得到的粉末及步骤(1)中称取的高岭土、硼酸在搅拌混合装置中进行混合得到混合物,之后对混合物进行压滤、练泥、陈腐后成坯料。

如图1-7所示,所述搅拌混合装置包括搅拌室1、搅拌桨2、进料口3、出料口4以及搅拌均料装置,所述搅拌桨2为金属制成的锚式搅拌桨,可转动的设于搅拌室1内;搅拌桨的上部穿出至搅拌室上部,与电机相连,通过电机驱动搅拌桨转动,以使得搅拌室1内的物料出现紊流状态,达到混合物料的效果;所述进料口3设于所述搅拌室1上部,所述出料口4设于搅拌室1下部,进料口、出料口上分别连接有进料管道和出料管道,通过进料管道将物料输送至搅拌室内,通过出料管道将搅拌室内的物料向外排出;所述搅拌均料装置设于搅拌室1内,用于将沉积在搅拌室底部的物料输送至搅拌室1中上部,并通过搅拌桨2与中上部的物料进行混合;通过搅拌均料装置的设置,使得搅拌室底部沉积的物料能够被输送至搅拌室上部,从而实现搅拌室内物料的上下翻动,极大程度的增大了坯料组分之间的混合均匀度,提高废弃玻璃粉在坯料中的分散均匀度,提高烧制成型后的坯瓷表面的光滑度,从而进一步提高釉料附着后瓷器表面的光滑度和光泽度,提升产品品质。

具体的,所述搅拌均料装置包括均料箱51、多个吸料件52、多个出料件53以及抽吸料件54,所述均料箱51为金属制成的罩壳,该罩壳位于搅拌室1底部中心位置,且罩壳的下部固连在搅拌室底部;所述抽吸料件54可转动的设于均料箱内,所述抽吸料件54包括转轴541和固设于转轴上的吸料轮542,该吸料轮542由倾斜设置在转轴上的多片曲面叶片543构成,所述转轴541转动时,所述吸料轮542可将位于吸料轮542下方的物料向吸料轮542上方输送;优选的,叶片的曲面为由下至上弯曲设置,从而吸料轮进行转动时,将会不断的将吸料轮下部的物料向吸料轮上部输送,输送动力大,即使在搅拌室底部沉淀物浓度较大的情况下,也能够保证物料能够被吸入均料箱内,并输送至出料管内,设备运行效果稳定,不易出现无法抽吸的故障。

所述多个吸料件52沿所述均料箱的外壁圆周方向上间隔均匀的分布;每个吸料件52均为金属制成的与均料箱相连通的吸料管,多个吸料管铺设在搅拌室底部位置;所述吸料管上沿长度方向上间隔均匀的设有多个吸料孔521;所述多个出料件53沿所述均料箱的外壁圆周方向上间隔均匀的分布,每个出料件53均为金属制成的l型结构设置的出料管,所述出料管均与均料箱相连通;出料管上沿长度方向上间隔均匀的分布有多个出料孔531,所述出料孔531部分设置在所述搅拌桨2的浆叶侧部位置,部分设置在所述搅拌桨2的浆叶下方位置;进而物料由出料管向外排出时,将会从搅拌桨的侧部和下部两个方向向搅拌桨处输送物料,由两个方向排出并与上部的物料进行混合,混合面积广,后期搅拌桨转动时,物料之间的混合将更为均匀。

该抽吸料件54转动时,可控制搅拌室1底部的物料由吸料件进入至均料箱51内,并通过出料件排出至搅拌室1内的中上部位置;吸料件和出料件均设置为多个,使得搅拌室内不同位置处堆积的物料均能够被吸料件吸入至均料箱,再通过多个出料件排出至搅拌室内的不同位置处,物料搅动程度大,进一步提高了物料搅拌的均匀性;物料从出料孔处向外喷出,由于设置为孔结构,直径不会过大,进而物料在从孔中向外喷出时的喷射力度较大,从而物料在从出料孔处喷出时,就能够实现与上部物料的初步混合,之后再通过搅拌轴的转动对物料进行进一步的混合,混合效果良好,且混合效率也更高。

作为优选的,所述吸料管位置位于出料管的上部,但是吸料管和出料管为交错设置,当吸料管在抽料时,对应位置高度上的物料将会因为底部物料的离开而下沉,产生紊态;当出料管在出料时,对应位置高度上物料也会因为物料的冲击而出现紊态;通过将吸料管和出料管设置为交错排布,相对吸料、出料管上下对准排列的方式而言,物料出现紊态的面积提升了2倍,进一步提高了物料的混合效果,提升混合均匀度。

进一步的,所述均料箱51上设有与所述出料管相配合的第一连接头511和与所述吸料管相配合的第二连接头512,该第一连接头511上设有单向出料件513,第二连接头512上设有单向进料件514,所述单向出料件513和单向进料件514均为市面上直接购买得到的单向阀,如鸭嘴阀等,结构不再赘述,型号也不做具体限定;通过单向出料件和单向进料件的设置,保证物料仅能够从吸料管进入均料箱内,仅能通过出料管向外排出,保证抽吸料件工作时,始终为将物料由底部向上输送,物料输送方向一致,物料紊流状态稳定,混合效果良好。

所述抽吸料件54上部穿出至所述均料箱51上部,所述搅拌桨2通过传动结构驱动所述抽吸料件54转动;通过搅拌桨的转动直接带动抽吸料件转动,进而无需另外设置动力源对抽吸料件进行驱动;且搅拌轴和抽吸料件之间分体设置,通过传动结构实现传动连接,装配和加工更为容易,且后期其中一个部件损坏时,可对该部件进行单独更换,维修成本较低;具体的,所述传动结构包括插接槽61、两个止转槽62、插接凸部63、两个止转凸部64以及扩口部65;所述插接槽61和插接凸部63均为柱形结构,且两者的形状大小相等;所述插接槽61设于所述转轴541上部,所述插接凸部63设于所述搅拌桨底部;所述插接凸部63和止转凸部64均为条形结构设置,且两者的大小相同,两个止转槽62左右对称的设置在插接槽内壁上,两个止转凸部64左右对称的设置在插接凸部外壁上;连接时,所述插接凸部插入至插接槽内,止转凸部同时插入止转槽内,从而使得搅拌和转轴相对止转,当搅拌桨转动时,即能够带动转轴转动,进而带动吸料轮转动。

所述扩口部65设于所述插接槽上部位置上,使得插接槽上部成为类似喇叭状的结构,扩口部的设置使得插接凸部在插入至插接槽内时的操作更为容易,不易出现对插不准的情况,装配效率高。

作为优选,所述均料箱51底部设有圆形的排料口515,该排料口515上连接有排料管516,所述排料管516穿出所述搅拌室1底部;在设备未使用时,可通过排料管将均料箱内的物料向外排出,避免多余的浆料残留在均料箱内,凝固后造成吸料轮无法转动的情况,降低设备故障率和维修率;上述提及的排料管、进料管道、出料管道均设有阀门,阀门可采用截止阀,结构不再赘述。

实施例2

一种高硬度高强度强化瓷,包括坯料和釉料;上述坯料包括以下重量份数的组分:镁制石粉50份,长石粉30份,高岭土35份,硼酸6份,刚玉5份,废弃玻璃粉24份;上述釉料包括以下重量份数的组分:釉果60份,高岭土25份,石英25份,白云石20份,透锂长石8份,硼酸6份;其中所述长石粉为钾长石份、钙长石粉、钡长石粉混合得到;所述废弃玻璃的粒径为15um。

其中,上述釉料的制备采用以下方法:将釉料的各组分加入至球磨中,球磨中球石:釉料:水的比例为:3:1:0.8,研磨后得到釉料;上述坯料的制备方法包括以下步骤:(1)称取原料:根据重量份数比称取镁制石,长石,高岭土,硼酸,刚玉,废弃玻璃;(2)加工原料:

a.将废弃玻璃进行破碎、分筛、清洗、烘干、研磨,制备得到粉末,并将废弃玻璃制备得到的粉末过500目筛;b.将镁制石、长石、刚玉进行破碎、清洗、烘干、研磨后制备得到对应粉末;(3)制备坯料:将步骤(2)中制备得到的粉末及步骤(1)中称取的高岭土、硼酸在搅拌混合装置中进行混合得到混合物,之后对混合物进行压滤、练泥、陈腐后成坯料。

实施例3

一种高硬度高强度强化瓷,包括坯料和釉料;上述坯料包括以下重量份数的组分:镁制石粉50份,长石粉30份,高岭土28份,硼酸4份,刚玉4份,废弃玻璃粉20份;上述釉料包括以下重量份数的组分:釉果50份,高岭土25份,石英15份,白云石20份,透锂长石8份,硼酸5份;其中所述长石粉为钾长石份、钠长石粉混合得到;所述废弃玻璃的粒径为25um。

其中,上述釉料的制备采用以下方法:将釉料的各组分加入至球磨中,球磨中球石:釉料:水的比例为:2:1:0.8,研磨后得到釉料;上述坯料的制备方法包括以下步骤:(1)称取原料:根据重量份数比称取镁制石,长石,高岭土,硼酸,刚玉,废弃玻璃;(2)加工原料:

a.将废弃玻璃进行破碎、分筛、清洗、烘干、研磨,制备得到粉末,并将废弃玻璃制备得到的粉末过500目筛;b.将镁制石、长石、刚玉进行破碎、清洗、烘干、研磨后制备得到对应粉末;(3)制备坯料:将步骤(2)中制备得到的粉末及步骤(1)中称取的高岭土、硼酸在搅拌混合装置中进行混合得到混合物,之后对混合物进行压滤、练泥、陈腐后成坯料。

上述釉料的成分:

表1:上述釉料的部分成分的化学组成

表2:上述实施例制备得到的产品性能

显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。

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