一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺的制作方法

文档序号:1879963阅读:389来源:国知局
专利名称:一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺的制作方法
技术领域
本发明属于陶瓷领域,特别涉及一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺。
背景技术
陶瓷制品的化学性质稳定,经久耐用,具有一定的耐酸、碱、盐及大气中碳酸气侵蚀的能力,因此作为一种包装材料,广泛应用于酒类、食品及化工行业;陶瓷制品的气孔少、吸水率低,用陶瓷制品储存食物,严密封口后,能防止食物中水分挥发、渗透剂外界细菌的侵害。随着内需的不断拉动,国内外高端酒市场的日益成熟,高端酒业除对酒的品质有专业要求外,对包装材料酒瓶亦提出了更高标准。其中陶瓷酒瓶除具有文化特色外,还有如下优点,而大受欢迎陶瓷酒瓶经高温烧成,物理化学稳定性高,可长期存放;陶瓷酒瓶基本不透光,避免了光对酒的化学反应,很好的保持了酒质;陶瓷酒瓶比玻璃酒瓶导热慢,在一定的大自然环境中(如天然洞窖中)可以保持适中的酒温,使酒不易变质且日益醇厚;制造陶瓷酒瓶的原料取材于天然矿物,它含有钙、镁、钾、钠、铁等元素,有益于人体健康。而传统的普通陶瓷制品,无论白度、强度、致密度、规整度都不能适应高档酒材质包装的要求。陶瓷酒瓶要做到高致密度、高规整度、高强度都对材质提出了更高的要求,申请人正是在这一背景下与时俱进,采用优质原料和特殊原料进行技术攻关,研发出适合高档酒用的高致密度酒瓶,当然,也可根据需要用于其他食品、化工行业的包装和储存。高致密度酒瓶相比于普通陶瓷酒瓶绝不渗漏,对原酒在几十年的陈酿过程中有很好的催陈效果。

发明内容
本发明的目的在于提供一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺。本发明所采取的技术方案是
一种高致密度强化瓷用致密剂,该致密剂为富锂矿化剂和富镁矿化剂组成的复合矿化齐U,其中富锂矿化剂包括以下重量份的组份Si02 65. 00 78. 00份、Al2O3 11. 00 18. 00份、Fe2O3 0. 01 0. 05 份、CaO 0. 50 1. 50 份、MgO 0. 50 1. 50 份、K2O1. 50 3. 00份、Na2O 3. 50 6. 00份、Li2O1. 00 2. 50份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO260. 00 70. 00 份、Al2O3 0. 10 0. 30 份、Fe2O3 0. 10 0. 30 份、TiO2 0. 01 0. 05 份、CaO0. 50 1. 50 份、MgO 27. 00 31. 50 份、K2O 0. 01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0. 02 份。优选的,富锂矿化剂包括以下重量份的组份SiO2 68. 00 73. 00份、Al2O312. 00 16. 00 份、Fe2O3 0. 02 0. 04 份、CaO 0. 50 1. 00 份、MgO 0. 50 1. 00 份、K2O2. 00 2. 50份、Na2O 5. 00 5. 50份、Li2O1. 00 1. 50份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO2 60. 00 65. 00 份、Al2O3 0. 10 0. 30 份、Fe2O3 0. 10 0. 15 份、TiO2 0. 01
0.03 份、CaO1. 00 1. 50 份、MgO 28. 00 30. 00 份、K2O 0. 01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0. 01 份。优选的,富锂矿化剂与富镁矿化剂的重量比为(3 6) :(2 4)。一种高致密度强化瓷,所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 40份、硅土25 40份、长石30 45份、致密剂5 10份;其中致密剂如上所述。优选的,所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 35份、硅土 30 35份、长石35 40份、致密剂5 8份。优选的,所述高岭土为淘洗高岭土,硅土为风化硅土,长石为风化长石。优选的,所述风化硅土的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 70. 00 75. 00%、Al2O3 16. 00 21. 00%、Fe2O3 0. 01 0. 25%、TiO2 0. 01 0. 03%、CaO 0. 04 0. 50%、MgO0. 03 0. 20%、K2O1. 50 3. 50%、Na2O 0. 50 1. 00% ;所述风化长石的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 62. 00 67. 00%、Al2O3 18. 00 22. 00%、Fe2O3 0. 05 0. 20%、TiO20. 01 0. 04%、CaO 0. 04 0. 08%、MgO 0. 01 0. 05%、K2O 3. 50 5. 50%、Na2O1. 00
2. 00%o一种高致密度酒瓶的生产工艺,包括以下步骤
1)称取坯料,制成酒瓶生坯;
2)生坯经素烧、施釉后,入窑烧制,1230 1290°C烧制5 7小时,得到高致密度酒
瓶;
所用坯料如上所述。

优选的,素烧温度为780 820°C,时间为6 8小时。本发明的有益效果是
本发明以淘洗高岭土、风化硅土、风化长石为三元系统,并添加复合致密剂组成强化瓷坯料,同时使坯料细粒子化,提高坯料的均匀性,用以上坯料制备的强化瓷烧成温度低、烧成时间快、耗能小、坯体致密度高、热稳定性高,特别适合机械注浆连续生产,因此特别适用于高档包装酒瓶材质,且生产工艺可控性高,工艺稳定,可大批量投入生产。
具体实施例方式陶瓷的致密化主要通过以下两种途径实现(I)增加坯料颗粒的比表面积和提高坯体的密度,以增大坯体的烧结动力;(2)选用适宜的添加物,通过液相烧结机理形成玻璃相使陶瓷致密化。然而玻璃相热稳定性差、熔点低,会降低陶瓷材料的强度。为了扩大陶瓷制品的应用范围,在获得高致密性的同时,需保证其热稳定性,所以应该控制陶瓷材料中玻璃相的含量。本发明采取的方案如下
一种高致密度强化瓷用致密剂,该致密剂为富锂矿化剂和富镁矿化剂组成的复合矿化齐U,其中富锂矿化剂包括以下重量份的组份Si02 65. 00 78. 00份、Al2O3 11. 00 18. 00份、Fe2O3 0. 01 0. 05 份、CaO 0. 50 1. 50 份、MgO 0. 50 1. 50 份、K2O1. 50 3. 00份、Na2O 3. 50 6. 00份、Li2O1. 00 2. 50份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO260. 00 70. 00 份、Al2O3 0. 10 0. 30 份、Fe2O3 0. 10 0. 30 份、TiO2 0. 01 0. 05 份、CaO0. 50 1. 50 份、MgO 27. 00 31. 50 份、K2O 0. 01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0. 02 份。优选的,富锂矿化剂包括以下重量份的组份SiO2 68. 00 73. 00份、Al2O312. OO 16. 00 份、Fe2O3 0. 02 0. 04 份、CaO 0. 50 1. 00 份、MgO 0. 50 1. 00 份、K2O
2.00 2. 50份、Na2O 5. 00 5. 50份、Li2O1. 00 1. 50份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO2 60. 00 65. 00 份、Al2O3 0. 10 0. 30 份、Fe2O3 0. 10 0. 15 份、TiO2 0. 01 0. 03 份、CaO1. 00 1. 50 份、MgO 28. 00 30. 00 份、K2O 0. 01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0. 01 份。优选的,富锂矿化剂与富镁矿化剂的重量比为(3 6): (2 4)。更优的,富锂矿化剂与富镁矿化剂的重量比为3 :2。 一种高致密度强化瓷,所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 40份、硅土25 40份、长石30 45份、致密剂5 10份;其中致密剂如上所述。优选的,所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 35份、硅土 30 35份、长石35 40份、致密剂5 8份。更优的,所用坯料包括以下重量份的组份淘洗高岭土 33份、风化硅土 30份、风化长石32份、致密剂5份。优选的,所述高岭土为淘洗高岭土,硅土为风化硅土,长石为风化长石。优选的,所述风化硅土的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 70. 00 75. 00%、Al2O3 16. 00 21. 00%、Fe2O3 0. 01 0. 25%、TiO2 0. 01 0. 03%、CaO 0. 04 0. 50%、MgO0. 03 0. 20%、K2O1. 50 3. 50%、Na2O 0. 50 1. 00% ;所述风化长石的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 62. 00 67. 00%、Al2O3 18. 00 22. 00%、Fe2O3 0. 05 0. 20%、TiO20. 01 0. 04%、CaO 0. 04 0. 08%、MgO 0. 01 0. 05%、K2O 3. 50 5. 50%、Na2O1. 00
2. 00%o一种高致密度酒瓶的生产工艺,包括以下步骤
1)称取坯料,制成酒瓶生坯;
2)生坯经素烧、施釉后,入窑烧制,1230 1290°C烧制5 7小时,得到高致密度酒
瓶;
所用坯料如上所述。优选的,素烧温度为780 820°C,时间为6 8小时。高致密强化瓷作为一种高度专业化的陶瓷制品,其坯料配方组成对原料的品位和质量要求较高,所以需控制入磨前原料的颗粒细度,以保证原料能被充分磨细以减少较粗的杂质颗粒。优选的,首先将富锂矿化剂研磨至250 325目备用;富镁矿化剂经过机械打碓10 15小时,以改善矿化剂的颗粒排向和有利于细粒子化,提高矿化剂的塑性、均匀性和稳定性,然后淘洗至250 325目备用;按上述比例复配富锂矿化剂和富镁矿化剂,得到致密剂。优选的,步骤I)称取各坯料后,首先将硅土、长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 y m,再与打浆的高岭土搅拌混匀,然后用于制备生坯。为了保证生产工艺的稳定性和烧制产品的合格率,制备生坯的工艺参数优选设定为过筛筛网为180 200目,除铁磁场强度为2 2. 2万高斯;压滤步骤,滤泥的水份质量(24% ;陈腐时间为15 20天;精炼真空度彡0. 093Mpa。下面结合实施例,进一步阐述本发明。由于陶瓷原料不仅决定着产品的质量和性能特征,而且还会直接影响生产工艺的制定,同时还关系到产品成本的高低,因此原料的选择至关重要。考虑到以上因素及性价t匕,本发明实施例以商品化的325目淘洗高岭土作为原料。所用风化硅土化学组成如下(质量百分比)=SiO2 73. 98%、Al2O3 17. 10%、Fe2O30. 17%、TiO2 0. 01%、CaO 0. 13%、MgO 0. 18%、K2O 3. 09%、Na2O 0. 86%,其他为余量杂质,其烧失量(LOI)为2. 78% ;风化长石的化学组成如下(质量百分比)=SiO2 65. 95%、Al2O3 21. 25%、Fe2O3 0. 09%、TiO2 0. 04%、Cao 0. 06%、MgO 0. 04%、K2O 5. 07%、Na2O1. 98%,其他为余量杂质,
其烧失量为4. 86%。如无特别说明,实施例中所述份数均为重量份,比例为重量比。实施例1
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 72. 35份、Al2O3 15. 88份、Fe2O3
0.04 份、CaO 0.50 份、MgO 0.50 份、K2O 2. 44 份、Na2O 5. 43 份、Li2O1. 30 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 62. 25份、Al2O3 0. 25份、Fe2O3 0. 15份、TiO2 0. 05份、CaO1. 25 份、MgO 28. 83 份、K2O 0. 02 份、Na2O 0. 01 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比3 2混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 33重量份、风化硅土 30重量份、风化长石32重量份和上述致密剂5重量份,作为坯料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌 混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为180目;除铁磁场强度为2. 2万高斯;压滤脱水使泥饼水份为20% ;陈腐时间为18天;精炼真空度为0. 093MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1250°C烧制6. 5小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为800°C,时间为7小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度85° ;光泽度102光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度200MPa ;抗冲击强度3. 68KJ/m2 ;釉面硬度680Kg/mm2 ;吸水率0. 007% ;体积密度2. 52g/cm3,烧制合格率 96. 8 %。实施例2
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 70. 50份、Al2O3 12. 00份、Fe2O3
0.03 份、CaO 0. 80 份、MgO 0. 80 份、K202. 00 份、Na2O 5. 30 份、Li2O1. 50 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 64. 45份、Al2O3 0. 10份、Fe2O3 0. 10份、TiO2 0. 03份、CaO1. 00 份、MgO 29. 50 份、K2O 0. 03 份、Na2O 0. 005 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比3 2混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 33重量份、风化硅土 30重量份、风化长石32重量份和上述致密剂5重量份,作为坯料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为200目;除铁磁场强度为2. 0万高斯;压滤脱水使泥饼水份为22% ;陈腐时间为15天;精炼真空度为0. 096MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1280°C烧制6小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为780°C,时间为8小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度83° ;光泽度101光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度200MPa ;抗冲击强度3. 71KJ/m2 ;釉 面硬度683Kg/mm2 ;吸水率0. 008% ;体积密度2. 49g/cm3,烧制合格率 96. 3 %。实施例3
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 68. 00份、Al2O3 14. 50份、Fe2O3
0.02份、CaO1. 00 份、MgOl. 00 份、K202. 50 份、Na2O 5. 00 份、Li2O1. 00 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 60. 00份、Al2O3 0. 20份、Fe2O3 0. 13份、TiO2 0. 01份、CaO
1.35 份、MgO 28. 00 份、K2O 0. 04 份、Na2O 0. 01 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比3 4混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 30重量份、风化硅土 33重量份、风化长石40重量份和上述致密剂7重量份,作为坯料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为180目;除铁磁场强度为2. 2万高斯;压滤脱水使泥饼水份为20% ;陈腐时间为20天;精炼真空度为0. 093MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1290°C烧制5小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为820°C,时间为6小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度85° ;光泽度101光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度198MPa ;抗冲击强度3. 66KJ/m2 ;釉面硬度674Kg/mm2 ;吸水率0. 007% ;体积密度2. 53g/cm3,烧制合格率 96. 5 %。实施例41)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 78. 00份、Al2O3 16. 00份、Fe2O3
0.05 份、CaO1. 20 份、MgOl. 20 份、K2Ol. 80 份、Na204. 50 份、Li2O1. 80 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 68. 00份、Al2O3 0. 30份、Fe2O3 0. 21份、TiO2 0. 02份、CaO
1.50 份、MgO 29. 00 份、K2O 0. 01 份、Na2O 0. 015 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比3 1混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 32重量份、风化硅土 34重量份、风化长石38重量份和上述致密剂8重量份,作为坯料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 y m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为180目;除铁磁场强度为2. 0万高斯;压滤脱水使泥饼水份为24% ;陈腐时间为15天;精炼真空度为0. 093MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用; 其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1230°C烧制7小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为800°C,时间为7小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度84° ;光泽度104光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度205MPa ;抗冲击强度3. 81KJ/m2 ;釉面硬度680Kg/mm2 ;吸水率0. 006% ;体积密度2. 55g/cm3,烧制合格率 97. 3 %。实施例5
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 65. 00份、Al2O3 11. 00份、Fe2O30. 03 份、CaO1. 35 份、MgOl. 30 份、K2Ol. 50 份、Na203. 50 份、Li2O1. 50 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 69. 00份、Al2O3 0. 15份、Fe2O3 0. 20份、TiO2 0. 03份、CaO
0.50 份、MgO 30. 00 份、K2O 0. 03 份、Na2O 0. 020 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比2 1混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 38重量份、风化硅土 28重量份、风化长石30重量份和上述致密剂6重量份,作为还料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为200目;除铁磁场强度为2. 2万高斯;压滤脱水使泥饼水份为20% ;陈腐时间为15天;精炼真空度为0. 093MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1250°C烧制6. 5小时,得到高致密强化瓷酒瓶;
其中素烧温度为800°C,时间为7小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度87° ;光泽度104光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度200MPa ;抗冲击强度3. 79KJ/m2 ;釉面硬度677Kg/mm2 ;吸水率0. 007% ;体积密度2. 60g/cm3,烧制合格率 96. 9 %。实施例6
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 69. 00份、Al2O3 17. 00份、Fe2O30. 01 份、CaO1. 00 份、MgOl. 50 份、K202. 50 份、Na206. 00 份、Li2O 2. 00 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 65. 00份、Al2O3 0. 25份、Fe2O3 0. 25份、TiO2 0. 05份、CaO0. 80 份、MgO 27. 00 份、K2O 0. 05 份、Na2O 0. 01 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比4 3混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 40·重量份、风化硅土 25重量份、风化长石43重量份和上述致密剂7重量份,作为坯料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为180目;除铁磁场强度为2. 2万高斯;压滤脱水使泥饼水份为20% ;陈腐时间为18天;精炼真空度为0. 095MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1250°C烧制6. 5小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为800°C,时间为7小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度85° ;光泽度102光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度208MPa ;抗冲击强度3. 83KJ/m2 ;釉面硬度680Kg/mm2 ;吸水率0. 007% ;体积密度2. 62g/cm3,烧制合格率 96. 3 %。实施例1
1)称取富锂矿化剂,包含以下重量份的组份SiO2 70. 00份、Al2O3 18. 00份、Fe2O3
0.03 份、CaO1. 50 份、MgOl. 25 份、K203. 00 份、Na204. 00 份、Li2O 2. 50 份;称取富镁矿化剂,包含以下重量份的组份=SiO2 70. 00份、Al2O3 0. 30份、Fe2O3 0. 30份、TiO2 0. 04份、CaO
1.25 份、MgO 31. 50 份、K2O 0. 035 份、Na2O 0. 008 份;
2)首先将富锂矿化剂研磨至250目备用;富镁矿化剂经过机械打碓12小时和水力旋流淘洗至320目备用;再将富锂矿化剂和富镁矿化剂以重量比1:1混匀,得到致密剂;
3)称取325目淘洗高岭土 35重量份、风化硅土 40重量份、风化长石45重量份和上述致密剂10重量份,作为还料;
4)称取坯料后,首先将风化硅土、风化长石、致密剂共混研磨,使其粒径小于10 u m,然后与打浆的高岭土搅拌混匀,经过筛、除铁、压滤脱水、粗炼、入库陈腐、精炼、化浆、机械注浆成型,制成酒瓶生坯;
其中过筛筛网为180目;除铁磁场强度为2. 2万高斯;压滤脱水使泥饼水份为20% ;陈腐时间为18天;精炼真空度为0. 093MPa ;
5)将釉料入球磨、过筛、除铁、陈腐备用;
其中釉料包括长石、石英、粘土、钟乳石、滑石、氧化锌、碳酸钡组份;
6)生坯经干燥、素烧后,施釉,入窑烧制,1250°C烧制6. 5小时,得到高致密强化瓷酒
瓶;
其中素烧温度为800°C,时间为7小时。经检验,该强化瓷酒瓶的主要性能指标为
白度85° ;光泽度101光泽单位;220°C /20°C热交换三次不裂;抗折强度199MPa ;抗冲击强度3. 71KJ/m2 ;釉面硬度669Kg/mm2 ;吸水率0. 006% ;体积密度2. 58g/cm3,烧制合格率 97. 2 %。本发明提供了一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺,在高岭土-石英-长石三元系统中大胆采用风化硅土、风化长石作为主体坯料,并复合引入富锂矿化剂和富镁矿化剂作为致密剂。风化硅土和风化长石一方面由于带有塑性,确保了生产工艺对坯料性能的要求,另一方面由于其本身原料的细粒子化,确保了坯体在烧成、烧结过程中最大限度的紧密堆积,从而达到高致密化。而复合致密剂中富锂矿化剂富含Li2O,具有强助熔、低膨胀的特性,另外由于Li2O作为强助熔剂,不仅熔融石英的能力较强、减少陶瓷材料中的游离石英,而且还能抑制石英的晶形转变,对降低产品的烧成温度和抑制坯体的两次变形有着明显作用,因此在获得高致密性的同时,保证了坯料优异的热稳定性,克服了传统致密性陶瓷因玻璃相含量高导致热稳定性差的缺点,对扩大致密强化瓷的应用范围具有积极的意义;富镁矿化剂有经过打碓和淘洗,颗粒排向更为均匀细小,且具有较好的塑性;两种矿化剂复合成的致密剂共同在坯体作用,其低温产生的液相,对减少针孔、降低吸水率、提高坯体强度是非常有利的。因此,使用上述致密剂加入到风化硅土、风化长石、淘洗高岭土组成坯料,可共同起到降低烧成温度、缩短烧成时间、拓宽烧成范围、提高产品热稳定性、增强坯体规整度强度的作用。
权利要求
1.一种高致密度强化瓷用致密剂,其特征在于该致密剂为富锂矿化剂和富镁矿化剂组成的复合矿化剂,其中富锂矿化剂包括以下重量份的组份=SiO2 65. 00 78. 00份、Al2O311.00 18. 00 份、Fe2O3 0. 01 0. 05 份、CaO 0. 50 1. 50 份、MgO 0. 50 1. 50 份、K2O1. 50 3. 00份、Na2O 3. 50 6. 00份、Li2O1. 00 2. 50份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO2 60. 00 70. 00 份、Al2O3 0. 10 0. 30 份、Fe2O3 0. 10 0. 30 份、TiO2 0. 01 0.05 份、CaO 0. 50 1. 50 份、MgO 27. 00 31. 50 份、K2O 0. 01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0.02 份。
2.根据权利要求1所述的致密剂,其特征在于富锂矿化剂包括以下重量份的组份SiO2 68. 00 73. 00 份、Al2O3 12. 00 16. 00 份、Fe2O3 0. 02 0. 04 份、CaO 0. 50 1. 00份、MgO 0. 50 1. 00 份、K2O 2. 00 2. 50 份、Na2O 5. 00 5. 50 份、Li2O1. 00 1. 50 份;富镁矿化剂包括以下重量份的组份=SiO2 60. 00 65. 00份、Al2O3 0. 10 0. 30份、Fe2O30.10 0. 15 份、TiO2 0. 01 0. 03 份、CaO1. 00 1. 50 份、MgO 28. 00 30. 00 份、K2O0.01 0. 05 份、Na2O 0. 005 0. 01 份。
3.根据权利要求1或2所述的致密剂,其特征在于富锂矿化剂与富镁矿化剂的重量比为(3 6) :(2 4)。
4.一种高致密度强化瓷,其特征在于所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 40份、硅土 25 40份、长石30 45份、致密剂5 10份;其中致密剂如权利要求1 3任意ー项所述。
5.根据权利要求4所述的高致密度强化瓷,其特征在于所用坯料包括以下重量份的原料高岭土 30 35份、硅土 30 35份、长石35 40份、致密剂5 8份。
6.根据权利要求4或5所述的高致密度強化瓷,其特征在于所述高岭土为淘洗高岭土,硅土为风化硅土,长石为风化长石。
7.根据权利要求6所述的高致密度强化瓷,其特征在于所述风化硅土的主要化学组成如下(质量百分比)=SiO2 70. 00 75. 00%、Al2O3 16. 00 21. 00%、Fe2O3 0. 01 0. 25%、TiO2 0. 01 0. 03%、Ca0 0. 04 0. 50%、Mg0 0. 03 0. 20%、K201. 50 3. 50%、Na20 0. 50 —1.00% ; 所述风化长石的主要化学组成如下(质量百分比)Si02 62. 00 67. 00%、Al2O318.00 22. 00%,Fe2O3 0. 05 0. 20%,TiO2 0. 01 0. 04%,CaO 0. 04 0. 08%、Mg0 0. 01 0.05%、K2O 3. 50 5. 50%、Na2O1. 00 2. 00%。
8.一种高致密度酒瓶的生产エ艺,包括以下步骤 1)称取坯料,制成酒瓶生坯; 2)生坯经素烧、施釉后,入窑烧制,1230 1290°C烧制5 7小时,得到高致密度酒瓶; 所用坯料如权利要求4 7任意ー项所述。
9.根据权利要求8所述的生产エ艺,其特征在于素烧温度为780 820°C,时间为6 8小时。
全文摘要
本发明公开了一种高致密度强化瓷及高致密度酒瓶的生产工艺,以淘洗高岭土、风化硅土、风化长石为三元系统,并添加复合致密剂组成强化瓷坯料,同时使坯料细粒子化,提高坯料的均匀性,用以上坯料制备的强化瓷烧成温度低、烧成时间快、耗能小、坯体致密度高、热稳定性高,特别适合机械注浆连续生产,因此特别适用于高档包装酒瓶材质,且生产工艺可控性高,工艺稳定,可大批量投入生产。
文档编号C04B33/36GK103030379SQ20121055424
公开日2013年4月10日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者郭森镇, 郭桂晓, 郭洪花, 丁禄兴 申请人:郭森镇
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