专利名称:陶制飞碟靶及其制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种飞碟靶的材料组合物及其制作方法。
背景技术：
飞碟靶射击、高尔夫球和网球被誉为世界三大贵族运动项目。随着世界经济的发展和人们生活水平的提高，越来越多的人投入到飞碟射击的娱乐与运动中。
目前飞碟射击运动中广泛使用的飞碟靶是以沥青为主要原料加工制作而成。由于沥青含有芳香烃、3.4-苯并芘为代表的多种致癌物、含氮有机物和含氧有机物等多种物质，在制造和使用飞碟靶的过程中，对人体健康会造成一定危害，而且这种飞碟靶在枪击破碎后，大量沥青原料散落并残留在泥土中，会对环境造成严重污染。
1999年7月7日的中国专利申请99113081.2公开了由10-15％树脂酸(松香)和85-90％方解石粉混合制成的飞碟靶。2000年1月19日的中国专利申请00100371.2则公开了包括65～85重量份基料(一种或几种非金属矿粉、贝壳粉、工业矿渣及废渣)、5～13重量份胶粘剂，0.3～2重量份石膏，2～6重量份比重调节剂，0～1重量份氧化铁，3～6重量份硅酸盐以及0～3重量份粘土的组合物制作的飞碟靶，并在实施例1中提出了以松香作为胶粘剂。上述现有技术以石粉或矿粉作为主要材料，使用松香作为粘合剂，虽然克服了沥青靶所固有的缺陷，但其也存在下列不足松香粘合剂加工温度范围比较窄；制成的飞碟靶长时间存放会产生冷脆性；飞碟靶的耐热性差，运输过程中容易变形；飞碟靶碎片的降解速度慢。
为克服松香粘合剂所导致的飞碟靶的种种不足，2002年9月17日的中国专利申请02132944.3提出了用IVGP-20、树脂酸和聚丙烯复合粘合剂与重质碳酸钙共混法制造飞碟靶。2003年3月6日的中国专利申请03111129.7则公开了以氧化的变性淀粉为粘合剂，冷法加工制作飞碟靶的方法。
但包括石粉沥青混合靶在内的所有上述现有技术均以石粉或矿粉为主要材料，击碎后的飞碟靶碎片大量堆积年深日久会裸露并产生大量的微小的石粉或矿粉颗粒，形成悬浮的微尘进而严重污染空气。2000年12月11日申请的美国专利6715759 B2所公开的飞碟靶亦存在该问题。
1992年1月15日申请的美国专利5174581公开了一种由糖、鸟食和水制作的飞碟靶，其最大的特征是能彻底生物降解，但成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中沥青靶、石粉沥青混合靶、石粉松香靶和石粉复合粘合剂靶等存在的不足和缺陷，提供一种成本低廉、绿色环保、保存运输方便的陶制飞碟靶。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是，所述陶制飞碟靶含有下列原料(重量份)粘土80～120份、煤粉2～10份。
在按照本发明的陶制飞碟靶中，为了增加飞碟靶的烧结强度，所述原料还含有0～10份的高岭土。
在按照本发明的陶制飞碟靶中，考虑到飞碟靶坯高温烧结后的体积收缩，所述原料还含有0～5份的碳酸钙石粉。
本发所述的陶制飞碟靶的制作方法包括以下步骤(1).将一定配比的原料混匀得混合料，加入一定量的水(重量比混合料/水＝1/1-3)，研磨，制备泥浆；(2).所得泥浆过100-400目筛；
(3).过筛所得的泥浆置于榨泥机中榨水，制得含水量小于30％的泥料；(4).上述泥料置于真空练泥机中，排除其中的砂眼和气泡，制得坯料；(5)将一定量的坯料置于飞碟靶模具中，离心滚压成飞碟靶坯；(6)将所得飞碟靶坯修边，脱模；(7)脱模后的飞碟靶坯置于窑床上，在600-1200℃高温窑中烧结2-10小时，冷却，即获得成型的飞碟靶；在按照本发明的制作方法中，所述混合料/水重量比是1/1.5-2。
在按照本发明的制作方法中，所述泥浆筛是150-250目。
在按照本发明的制作方法中，所述泥料含水量小于25％。
在按照本发明的制作方法中，所述离心滚压成型的飞碟靶坯的内侧有断裂槽。可通过调节断裂槽的齿数、深度和大小控制飞碟靶成品的击中破碎性。
在按照本发明的制作方法中，所述窑温是700-950℃。
在按照本发明的制作方法中，所述烧结时间是3-5小时。
依照上述方法制作得到的陶制飞碟靶使用性能优良，飞行平稳，抗冲击强度适中，满足抛靶机所需发射强度的同时，枪弹击中后的破碎性良好，完全满足国际射击联合会颁布的质量标准。同时所有原料取自天然，铅、汞、镉、铬、镍等的水浸出液浓度在规定的最高限值范围内，满足国家环境保护总局颁布的HJ/T 203-2005《环境标志产品技术要求 飞碟靶》的环保要求。
本发明所述的陶制飞碟靶成本低廉，所有原料来自天然，环保，无污染；不易变形，保存运输方便；击碎后的飞碟靶碎片可回收利用，经简单破碎，和土壤混合即可用于兰花、丁香花、天麻等花卉、作物的种植。
具体实施方式
实施例1原料配比(重量份)粘土100份；煤粉5份。
制作步骤包括(1).将粘土粉碎，过粗筛以去除其中的石块；(2).将上述配比的粘土、煤粉混匀并置于球磨机内，加入210重量份的水，研磨3小时；(3).所得泥浆泵入高位泥浆池；(4).上述泥浆在重力作用下过200目筛后，流入低位泥浆池；(5).用泵将低位泥浆池中的泥浆泵入榨泥机中；(6).带1.5kW输出功率电机的榨泥机维持0.85MPa压力40分钟以榨去泥浆中的大部分水，使得泥料含水量是25％；(7).上述泥料置于真空练泥机中，排除其中的砂眼和气泡，制得长条状圆柱型坯料；(8).将上述长条状圆柱型坯料手动切割成短条状圆柱型坯料，覆盖避光阴凉处保存备用；(9)将短条状圆柱型坯料手动切割成一定大小的坯块，并置于飞碟靶石膏模具中，离心滚压成飞碟靶坯；所述一定大小指的是泥坯的体积稍稍大于飞碟靶坯的体积。
所述飞碟靶石膏模具是预制的，内径为121mm，该内径值根据国际射击联合会规定的飞碟靶直径(110±1mm)和泥坯的收缩比例1.1确定。
所述离心滚压是指将盛有泥坯的飞碟靶石膏模具放置在离心滚压机固定的底座盘上，启动离心滚压机，底座盘会带动石膏模具一起转动，离心滚压机上的滚头则反方向转动，滚头反方向转动的同时慢慢下移并接近石膏模具，达到一定间距后即停止下移，此时泥坯在滚头的滚压下形成飞碟靶坯。通过离心滚压技术能使靶坯的壁厚均匀一致，从而确保飞碟靶成品在飞行中的稳定性。所述滚头的外径为一固定值，通过改变该值能控制飞碟靶成品的内径进而很大程度上调控飞碟靶成品的质量。滚头和石膏模具之间的间距是可调的，通过调节该间距可以控制飞碟靶屋顶的厚度进而进一步调控飞碟靶成品的质量使其在国际射击联合会规定的105±5g内。
(10)利用手动冲床在飞碟靶坯内侧形成断裂槽；所述断裂槽是18齿，可通过调节石膏模型和冲头之间的间距控制断裂槽的深度。
(11)将所得飞碟靶坯修边后，置于自然环境中脱模；(12)脱模后的飞碟靶坯置于窑床上，在700℃高温窑中烧结5小时，再自然冷却至室温，即获得成型的飞碟靶；(13)将上述飞碟靶过磅取得合格的飞碟靶。
实施例2原料配比(重量份)粘土95份；煤粉10份；高岭土5份。
制作步骤包括(1).将粘土粉碎，过粗筛以去除其中的石块；(2).将上述配比的粘土、煤粉和高岭土混匀并置于球磨机内，加入165重量份的水，研磨4小时；(3).所得泥浆泵入高位泥浆池；(4).上述泥浆在重力作用下过250目筛后，流入低位泥浆池；(5).用泵将低位泥浆池中的泥浆泵入榨泥机中；(6).带1.5kW输出功率电机的榨泥机维持0.85MPa压力60分钟以榨去泥浆中的大部分水，使得泥料含水量是20％；(7).上述泥料置于真空练泥机中，排除其中的砂眼和气泡，制得长条状圆柱型坯料；(8).将上述长条状圆柱型坯料机械切割成一定大小的坯块，并置于飞碟靶石膏模具中，离心滚压成飞碟靶坯；
所述飞碟靶石膏模具是预制的，内径为119mm，该内径值根据国际射击联合会规定的飞碟靶直径(110±1mm)和泥坯的收缩比例1.08确定。
(9)利用机械冲床在飞碟靶坯内侧形成24齿断裂槽；(8)将所得飞碟靶坯修边，并置于干燥房中脱模；(9)脱模后的飞碟靶坯置于窑床上，在900℃高温窑中烧结3小时，再自然冷却至室温，即获得成型的飞碟靶；(10)将上述飞碟靶过磅取得合格的飞碟靶。
权利要求
1.一种飞碟靶，其特征在于所述飞碟靶含有下列重量份的原料粘土80～120份、煤粉2～10份。
2.根据权利要求
1所述的飞碟靶，其特征在于所述原料还含有0～10重量份的高岭土。
3.根据权利要求
1或2所述的飞碟靶，其特征在于所述原料还含有0～5重量份的碳酸钙石粉。
4.一种制作权利要求
1所述的飞碟靶的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤(1).将一定配比的原料混合得混合料，加入与混合料重量比是1∶1-3的水，研磨制备泥浆；(2).所得泥浆过80-400目筛；(3).过筛所得的泥浆置于榨泥机中榨水，制得含水量小于30％的泥料；(4).将上述泥料置于真空练泥机中，排除泥料中的砂眼和气泡，制得坯料；(5)将一定量的坯料置于飞碟靶模具中，利用离心滚压机的底座盘和滚头的反向转动将坯料滚压成飞碟靶坯；(6)所得飞碟靶坯修边，脱模；(7)脱模后的飞碟靶坯置于窑床上，在600-1200℃高温窑中烧结2-10小时，冷却，即获得成型的飞碟靶。
5.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述混合料/水的重量比是1/1.5-2。
6.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述泥浆筛是150-250目。
7.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述泥料含水量小于25％。
8.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述飞碟靶模具的内径、所述滚头的外径及模具与滚头之间的间距依据飞碟靶质量标准和泥坯的收缩比例确定。
9.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述离心滚压成型的飞碟靶坯可用冲床在其内侧形成断裂槽。
10.根据权利要求
4所述的制作方法，其特征在于所述窑温是700-950℃，烧结时间是3-5小时。
专利摘要
本发明提供了一种陶制飞碟靶的材料组合物及其制作方法。所述材料组合物包括下列重量份的原料粘土80～120份、煤粉2～10份。所述制作方法包括(1)一定配比原料和水研磨制备泥浆；(2)所得泥浆过筛；(3)榨泥机榨去泥浆中的大部分水；(4)用真空练泥机练泥制得坯料；(5)一定量的坯料置于飞碟靶模具中，将模具放置在底座盘上，利用离心滚压机的底座盘和滚头的反向转动将坯料滚压成飞碟靶坯；(6)所得飞碟靶坯修边，脱模；(7)脱模后的飞碟靶坯在高温窑中烧结，冷却后即获得陶制飞碟靶。所得陶制飞碟靶成本低廉；所有原料来自天然，环保，无污染；不易变形，保存运输方便；飞碟靶碎片可回收利用。
文档编号F41J9/08GKCN1884184SQ200610036324
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月26日
发明者陈兹明 申请人:陈兹明导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan