专利名称：一种圆筒形竹材陶瓷的制造方法
技术领域：
本发明属于材料学领域，具体涉及一种圆筒形竹材陶瓷的制造方法。
背景技术：
木材陶瓷是由日本青森工业试验场的R部敏弘和斋藤幸司，于1990年采用木材或其它木质材料，先在热固性树脂中浸渍，然后在真空高温炉中焙烧炭化，由此而制成的一种新型多孔碳素材料，称为木材陶瓷。木材陶瓷具有较高的比强度、良好的导电性、导热性、 耐磨性和多孔性等，是一种生物陶瓷、环境友好材料、结构材料和功能材料，应用前景十分广阔，目前正成为研究热点。当前木材陶瓷均是以木材为原料研制，极少有用竹材研制竹材陶瓷的研究报道。 由于我国木材资源极其匮乏，而竹材资源却很丰富，加之竹子是世界上生长最快的植物之一，其高生长速度是其它任何木本或者草本植物无法比拟的，竹类植物具有一次造林，科学地加以经营，即可年年择伐，永续利用而不破坏生态环境的特点。因此，利用竹材研发竹材陶瓷，可以充分利用竹材资源，发挥“以竹代木”的作用，对节约木材资源、缓解木材供需紧张的矛盾有非常重大的意义。竹材在微观结构上与木材有着显著差别构成竹材的主要组织维管束全部纵向平行排列，没有木射线等横向组织；在竹筒的竹壁厚度方向上存在材性差异极大的竹青、竹肉、竹黄，因此用木材陶瓷的制造工艺技术难以实现竹材陶瓷的制造，特别是用竹筒直接制造竹材陶瓷时，特别容易变形、开裂。此外，现有木材陶瓷的制备工艺制得的木材陶瓷的致密性差、强度低、均勻性差、易变形、开裂，难以推广应用。因此，发明具有竹材自身特点的、 性能优良的竹材陶瓷的制备工艺技术具有非常重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题针对现有木材陶瓷技术中存在的问题，提供一种适合竹材自身结构特点、不易变形、强度高、均勻性好的圆筒形竹材陶瓷的制备方法。为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下一种圆筒形竹材陶瓷的制备方法，包括以下步骤(1)圆形竹筒制备以竹材的每个竹节为基点将竹材截断为竹筒，其中圆形竹筒的底部保留有节隔， 上部不带节隔；(2)去除竹青和外节用铣刀去除竹筒表面厚约0. 3 0. 5mm厚的竹青表层和竹材的外节；(2)去除竹青和外节用铣刀去除竹筒表面厚约0. 3 0. 5mm厚的竹青表层和竹材的外节；(3)预处理将竹筒放入水中进行水煮预处理，处理温度80 100°C，时间1 3h ；
(4)干燥将竹筒放入干燥箱中，在50 60°C的条件下干燥到含水率为12 20% ；(5)浸注将竹筒放入装有浓度为10 36%的水溶性酚醛树脂胶的密封罐中加压浸注，待竹筒的竹壁中完全注满胶后卸压出料；(6)干燥将浸注后的竹筒置于干燥箱中，在50 70°C的条件下干燥到含水率12 25% ；(7)上陶瓷坯料取上述(6)干燥后的圆形竹筒，采用手工方法在竹筒的外表面、内表面、底部均勻地抹上厚3mm以上的瓷泥，其中竹筒底部的瓷泥厚度约比内外表面厚1 2mm，以完全覆盖节隔内外表面，之后对上好的坯料进行湿修，使其修刮整齐和勻称后制成陶坯；(8)陶坯干燥将制作好的陶坯置于干燥箱中，在80 90°C的条件下干燥到表面变色后为止；(9)高温烧结将陶坯放入真空烧结窑或有惰性气体保护的烧结窑中进行高温煅烧，烧结工艺为升温速度5 10°C /min，烧结温度800 2000°C，烧结时间2 他；(10)降温与打磨当到达烧结时间后，降到室温后卸料，最后经过打磨制得圆筒形竹材陶瓷。与现有技术相比，本发明具有的有益效果为本发明制备的圆筒形竹材陶瓷物理性能优良，具有良好的导电性和导热性，致密性和均勻性符合要求，产品强度高且不易变形和开裂，适于推广应用。本发明竹材陶瓷的制备工艺对环境污染小，以竹材为生产原料，成本低廉且可节约资源，制备时对生产设备无特别要求。
具体实施例方式一种圆筒形竹材陶瓷的制备方法，包括以下步骤以竹材的每个竹节为基点将竹材截断为竹筒，用铣刀去除竹筒表面厚约0. 3mm厚的竹青表层和竹材的外节；将竹筒放入水中进行水煮预处理，处理温度ioo°c，时间池；于 60°C的条件下干燥到含水率为16% ；将竹筒放入装有浓度为20%的水溶性酚醛树脂胶的密封罐中加压浸注，待竹筒的竹壁中完全注满胶后卸压出料；地70°c的条件下干燥到含水率20% ；采用手工方法在竹筒的外表面、内表面、底部均勻地抹上厚4mm的瓷泥，其中竹筒底部的瓷泥厚度约比内外表面厚2mm，再对上好的坯料进行湿修，使其修刮整齐和勻称后制成陶坯；将制作好的陶坯置于干燥箱中，在90°C的条件下干燥到表面变色后为止；将陶坯放入真空烧结窑或有惰性气体保护的烧结窑中进行高温煅烧，升温速度8°C /min，结温度 1500°C，烧结时间他；当到达烧结时间后，降到室温后卸料，最后经过打磨制得圆筒形竹材陶瓷。制备的圆筒形竹材陶瓷导电导热等物理性能优良，具有良好的致密性和均勻性， 产品强度高，外形无变形和开裂现象。
权利要求
1. 一种圆筒形竹材陶瓷的制造方法，其特征在于包括如下步骤(1)圆形竹筒制备以竹材的每个竹节为基点将竹材截断为竹筒，其中圆形竹筒的底部保留有节隔，上部不带节隔；(2)去除竹青和外节用铣刀去除竹筒表面厚约0.3 0. 5mm厚的竹青表层和竹材的外节；(3)预处理将竹筒放入水中进行水煮预处理，处理温度80 100°C，时间1 3h；(4)干燥将竹筒放入干燥箱中，在50 60°C的条件下干燥到含水率为12 20%；(5)浸注将竹筒放入装有浓度为10 36%的水溶性酚醛树脂胶的密封罐中加压浸注，待竹筒的竹壁中完全注满胶后卸压出料；(6)干燥将浸注后的竹筒置于干燥箱中，在50 70°C的条件下干燥到含水率12 25% ；(7)上陶瓷坯料取上述(6)干燥后的圆形竹筒，采用手工方法在竹筒的外表面、内表面、底部均勻地抹上厚3mm以上的瓷泥，其中竹筒底部的瓷泥厚度约比内外表面厚1 2mm，以完全覆盖节隔内外表面，之后对上好的坯料进行湿修，使其修刮整齐和勻称后制成陶坯；(8)陶坯干燥将制作好的陶坯置于干燥箱中，在80 90°C的条件下干燥到表面变色后为止；(9)高温烧结将陶坯放入真空烧结窑或有惰性气体保护的烧结窑中进行高温煅烧， 烧结工艺为升温速度5 10°C /min，烧结温度800 2000°C，烧结时间2 他；(10)降温与打磨当到达烧结时间后，降到室温后卸料，最后经过打磨制得圆筒形竹材陶瓷。
全文摘要
本发明公开了一种圆筒形竹材陶瓷的制造方法，竹筒经过去除竹青和外节、干燥、浸注预处理后，再上陶瓷坯料，陶坯干燥、高温烧结、降温与打磨后制得竹材陶瓷。本发明提供了一种适合竹材自身结构特点、不易变形、强度高、均匀性好的圆筒形竹材陶瓷的制备方法。本发明制备的圆筒形竹材陶瓷物理性能优良，具有良好的致密性和均匀性，产品强度高，制备过程中对环境污染小，对生产设备无特别要求。
文档编号C04B33/00GK102503437SQ20111029091
公开日2012年6月20日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者杜春贵, 金春德, 鲍滨福 申请人:浙江农林大学