本发明属于陶瓷加工技术领域，具体涉及一种高强度陶瓷材料的制备方法。
背景技术：
我国作为陶瓷的发源地，其在人们生活中的应用十分丰富，如用于制作腌制食品的容器、储存物料的容器等。随着人们社会的不断发展，陶瓷的种类也在不断的提升，陶瓷的应用领域也在不断的拓展，如陶瓷不仅仅用以家庭容器的制作，同时还能用于建筑、工业制造用的材料，并且陶瓷的成分也不仅仅是用粘土等进行烧制，还会添加一些增强的填料成分，以此来改善整体的使用性能。随着人们对于陶瓷材料使用要求的不断提高，陶瓷的强度等性能也需要不断的增强改善。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种高强度陶瓷材料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高强度陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
1）基土制备：将新鲜挖出的黄胶泥放入到阴凉处静置3~4天，然后投入到粉碎机内进行粉碎处理，随后将其与瓷石对应按照重量比1：1.5~2进行混合，投入到搅拌机内搅拌均匀后取出得基土备用；
2）相变改性料制备：
a.先将高岭土投入到煅烧炉内进行煅烧处理，40~45min后将其取出备用；
b.将操作a处理后的高岭土浸入到处理液a中，不断超声处理1.5~2h后过滤，最后放入到干燥箱内干燥处理35~50min后取出备用；所述的处理液a由如下对应重量份的物质组成：2~5份十二烷基三甲基溴化铵、5~8份纳米氮化钛、3~6份六偏磷酸钠、1~3份硬脂酸锌、90~100份去离子水；
c.将操作b处理后的高岭土和脲醛树脂、环氧大豆油对应按照重量比50~55:3~5:1~2进行混合投入到混料机内进行高速混料处理，2~3h后取出得混合料b备用；
d.将操作c制得的混合料b放入到红外干燥箱内干燥处理1~2h后取出得相变改性料备用；此相变改性料在后期烧制时，高岭土与黄胶泥组成成分较近，相互高温结合构成复杂的相结构，而事先存在于高岭土内的纳米氮化钛成分均匀分散内部，通过高岭土与陶瓷基体结合，并改变了整体的组织相构成，提升了其使用品质；
3）原料混合处理：
将步骤1）制得的基土和步骤2）制得的相变改性料对应按照重量比8~10:1进行混合投入到练泥机内，然后加入其总质量1.5~1.8倍的水后进行练泥处理，完成后取出得混合泥料备用；
4）制坯烧结：
对步骤3）制得的混合泥料进行加工制坯，再经晾晒、造型处理后，放入到烧结窑内进行烧结处理，控制烧结的温度为1050~1150℃，连续处理15~17h后取出即可。
进一步的，步骤1）中所述的基土内的颗粒大小为800~1000目。
进一步的，步骤2）操作a中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为680~730℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的超声处理时控制超声波的频率为500~560khz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80~85℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的纳米氮化钛的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤2）操作c中所述的高速混料处理时控制混料机内的转速为3000~3500转/分钟。
进一步的，步骤2）操作d中所述的干燥处理时控制红外干燥箱内的温度为110~120℃。
本发明对陶瓷材料的制备方法进行了改进处理，尤其是对其原料成分进行了特殊的配制使用，基土的配制中仍添加了较大比例的黄胶泥成分，能够降低整体的制造成本，添加了瓷石进行了一定程度的强度增强，为了进一步改善整体的使用性能，又添加配制了一种相变改性料成分，其是以高岭土为主要成分加工而成，高岭土具有较强的吸附性和较大的比表面积，可加工性能好，用处理液a进行浸泡处理，使得纳米氮化钛成分有效的插层固定于高岭土的内部，随后将其与脲醛树脂、环氧大豆油进行混合干燥处理，使得纳米氮化钛小颗粒有效的被裹覆于高岭土内，形成了一种混合型颗粒，最后将其与基土成分混合成泥，最后进行烧制处理，此混合型颗粒均匀分散于基土内，并且在烧制处理时能够促使陶瓷内部由四方相到单斜相的转变，晶体的结构变得更为稳定，提升了整体的强度等品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种陶瓷材料的制备方法，其整体的加工步骤简单，便于推广应用，制得的陶瓷材料强度高、稳定性强，综合品质明显提升，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种高强度陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
1）基土制备：将新鲜挖出的黄胶泥放入到阴凉处静置3天，然后投入到粉碎机内进行粉碎处理，随后将其与瓷石对应按照重量比1：1.5进行混合，投入到搅拌机内搅拌均匀后取出得基土备用；
2）相变改性料制备：
a.先将高岭土投入到煅烧炉内进行煅烧处理，40min后将其取出备用；
b.将操作a处理后的高岭土浸入到处理液a中，不断超声处理1.5h后过滤，最后放入到干燥箱内干燥处理35min后取出备用；所述的处理液a由如下对应重量份的物质组成：2份十二烷基三甲基溴化铵、5份纳米氮化钛、3份六偏磷酸钠、1份硬脂酸锌、90份去离子水；
c.将操作b处理后的高岭土和脲醛树脂、环氧大豆油对应按照重量比50:3:1进行混合投入到混料机内进行高速混料处理，2h后取出得混合料b备用；
d.将操作c制得的混合料b放入到红外干燥箱内干燥处理1h后取出得相变改性料备用；
3）原料混合处理：
将步骤1）制得的基土和步骤2）制得的相变改性料对应按照重量比8:1进行混合投入到练泥机内，然后加入其总质量1.5倍的水后进行练泥处理，完成后取出得混合泥料备用；
4）制坯烧结：
对步骤3）制得的混合泥料进行加工制坯，再经晾晒、造型处理后，放入到烧结窑内进行烧结处理，控制烧结的温度为1050℃，连续处理15h后取出即可。
进一步的，步骤1）中所述的基土内的颗粒大小为800目。
进一步的，步骤2）操作a中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为680℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的超声处理时控制超声波的频率为500khz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为80℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的纳米氮化钛的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤2）操作c中所述的高速混料处理时控制混料机内的转速为3000转/分钟。
进一步的，步骤2）操作d中所述的干燥处理时控制红外干燥箱内的温度为110℃。
实施例2
一种高强度陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
1）基土制备：将新鲜挖出的黄胶泥放入到阴凉处静置3天，然后投入到粉碎机内进行粉碎处理，随后将其与瓷石对应按照重量比1：1.8进行混合，投入到搅拌机内搅拌均匀后取出得基土备用；
2）相变改性料制备：
a.先将高岭土投入到煅烧炉内进行煅烧处理，43min后将其取出备用；
b.将操作a处理后的高岭土浸入到处理液a中，不断超声处理1.7h后过滤，最后放入到干燥箱内干燥处理45min后取出备用；所述的处理液a由如下对应重量份的物质组成：4份十二烷基三甲基溴化铵、6份纳米氮化钛、5份六偏磷酸钠、2份硬脂酸锌、95份去离子水；
c.将操作b处理后的高岭土和脲醛树脂、环氧大豆油对应按照重量比53:4:1.5进行混合投入到混料机内进行高速混料处理，2.5h后取出得混合料b备用；
d.将操作c制得的混合料b放入到红外干燥箱内干燥处理1.6h后取出得相变改性料备用；
3）原料混合处理：
将步骤1）制得的基土和步骤2）制得的相变改性料对应按照重量比9:1进行混合投入到练泥机内，然后加入其总质量1.7倍的水后进行练泥处理，完成后取出得混合泥料备用；
4）制坯烧结：
对步骤3）制得的混合泥料进行加工制坯，再经晾晒、造型处理后，放入到烧结窑内进行烧结处理，控制烧结的温度为1100℃，连续处理16h后取出即可。
进一步的，步骤1）中所述的基土内的颗粒大小为900目。
进一步的，步骤2）操作a中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为700℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的超声处理时控制超声波的频率为530khz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为82℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的纳米氮化钛的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤2）操作c中所述的高速混料处理时控制混料机内的转速为3300转/分钟。
进一步的，步骤2）操作d中所述的干燥处理时控制红外干燥箱内的温度为115℃。
实施例3
一种高强度陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：
1）基土制备：将新鲜挖出的黄胶泥放入到阴凉处静置4天，然后投入到粉碎机内进行粉碎处理，随后将其与瓷石对应按照重量比1：2进行混合，投入到搅拌机内搅拌均匀后取出得基土备用；
2）相变改性料制备：
a.先将高岭土投入到煅烧炉内进行煅烧处理，45min后将其取出备用；
b.将操作a处理后的高岭土浸入到处理液a中，不断超声处理2h后过滤，最后放入到干燥箱内干燥处理50min后取出备用；所述的处理液a由如下对应重量份的物质组成：5份十二烷基三甲基溴化铵、8份纳米氮化钛、6份六偏磷酸钠、3份硬脂酸锌、100份去离子水；
c.将操作b处理后的高岭土和脲醛树脂、环氧大豆油对应按照重量比55:5:2进行混合投入到混料机内进行高速混料处理，3h后取出得混合料b备用；
d.将操作c制得的混合料b放入到红外干燥箱内干燥处理2h后取出得相变改性料备用；
3）原料混合处理：
将步骤1）制得的基土和步骤2）制得的相变改性料对应按照重量比10:1进行混合投入到练泥机内，然后加入其总质量1.8倍的水后进行练泥处理，完成后取出得混合泥料备用；
4）制坯烧结：
对步骤3）制得的混合泥料进行加工制坯，再经晾晒、造型处理后，放入到烧结窑内进行烧结处理，控制烧结的温度为1150℃，连续处理17h后取出即可。
进一步的，步骤1）中所述的基土内的颗粒大小为1000目。
进一步的，步骤2）操作a中所述的煅烧处理时控制煅烧炉内的温度为730℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的超声处理时控制超声波的频率为560khz；所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为85℃。
进一步的，步骤2）操作b中所述的纳米氮化钛的颗粒大小为20~60nm。
进一步的，步骤2）操作c中所述的高速混料处理时控制混料机内的转速为3500转/分钟。
进一步的，步骤2）操作d中所述的干燥处理时控制红外干燥箱内的温度为120℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤2）相变改性料制备中，省去了其操作b处理液a中的纳米氮化钛成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤2）相变改性料制备中，不对操作b中的高岭土和纳米氮化钛成分进行特殊处理，不配制和使用处理液a，仅仅将所用对应重量的高岭土和纳米氮化钛简单共混处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤3）原料混合处理中，用等质量份的市售高岭土取代步骤2）制得的相变改性料成分，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3对应制得的陶瓷材料的性能进行测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的抗弯强度、热膨胀系数按照行业标准测试；所述的吸湿膨胀率是将充满蒸馏水的容器加热煮沸后，将对应的陶瓷材料试样（其具体长宽高尺寸为：10cm×5cm×2cm）放入到沸水中（保持陶瓷材料试样不接触容器壁和容器底），连续沸煮处理24h，然后将陶瓷材料试样取出后自然冷却至室温，并对陶瓷制品进行长度测量，以陶瓷材料试样沸煮前后长度的变化率来表征吸湿膨胀率。
由上表1可以看出，本发明方法制得的陶瓷材料的强度、耐温性得到显著的增强，其耐水性能也很好的改善，而对比实施例2中陶瓷材料的性能虽然有所提升，但不甚明显，是因为纳米氮化钛未能有效的分散和结合于陶瓷基体内导致烧制的陶瓷内部相组织结构不稳定、性能不佳。