本发明涉及坭兴陶的制作工艺,具体涉及一种坭兴陶烹饪器皿的制作工艺。
背景技术:
钦州坭兴陶与宜兴紫砂陶、四川荣昌陶和云南建水陶,并称中国四大名陶。坭兴陶的制作工艺包括制备坯料、坯体成型、修整坯体、坯体干燥、坯体装饰、坯体烧制和抛光打磨工序。坭兴陶所用的原料包括东泥和西泥,东泥是选用横穿钦州市区的钦江以东的泥土,为软质粘土,颜色为黄白色,含微量石英砂,可塑性好,便于成型,但耐火度颇低,单独烧制容易变形;西泥是钦江以西地域的泥土,是一种含铁量较高的紫泥石,颜色为紫红色,表面层有少量铁质浸染,为硬质粘土,耐火性能好,不容易变形,但可塑性差,难以单独成型,将东泥和西泥以一定重量配比混合,经研磨、脱水等一系列工艺制成可成型的坯料。坭兴陶的坯料中sio2含量高达67.7%、al2o3含量为18.14%,一部分sio2与al2o3反应生成莫来石,莫来石的热膨胀系数较高;一部分成为游离石英,游离石英在高温下会发生晶型转变,从石英变成方石英,方石英的膨胀系数比石英的大得多,且石英向方石英转化会产生较大的体积膨胀,从而导致坭兴陶器皿的热膨胀系数较大,一般在5×10-6/℃以上。因此坭兴陶器皿作为烹饪器皿在明火条件下使用时,受热温度可达到600℃,还要承受频繁热起伏的变化,十分容易在烹煮过程中爆裂。因此,坭兴陶器皿只能作为日用陶瓷器皿使用,如常规的杯、碟、茶壶、花瓶,而不能作为烹饪器皿在明火条件下使用。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是提供一种坭兴陶烹饪器皿的制作工艺,该工艺制成的坭兴陶烹饪器皿膨胀系数低,可在明火条件下使用不发生破裂。
本发明提供的技术方案是一种坭兴陶烹饪器皿的制作工艺,包括制备坯料、坯体成型、修整坯体、坯体干燥、坯体烧制,所述坯料由以下重量份的原料制成:东泥6~4份、西泥4~6份、mgcl20.1~0.5份;
所述坯体烧制是将坯体送入窑炉中,在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至10~15mpa,而当温度升至1100℃时,停止加压处理。
东泥和西泥主要成分为sio2和al2o3,在高温烧制过程中,sio2和al2o3会生成铝硅尖晶石,在1000℃以上时,铝硅尖晶石会进一步转化为莫来石。莫来石晶体结构可以看做是硅线石的结构演变而来,其晶胞由4个硅线石晶胞组成,每个硅线石晶胞由4个al2o3·sio2组成。因此,莫来石晶胞相当于16al2o3·sio2的。莫来石属斜方晶系,含有平行于轴的,它含有平行于轴alo6八面体,这些alo6八面体被横向的sio4四面体所连接。本申请在坯料中加入mgcl2,在700~1100℃的烧制温度范围内,坯料中的sio2和al2o3被二价镁活化,促使sio2和al2o3转化为莫来石,由于高压条件10~15mpa,sio4四面体会通过桥氧键结合形成n节环,alo6八面体与n节环连接形成具有大空腔结构的晶体结构。当晶体受热时,质点热振动的振幅增大,大的空腔使晶体不会有明显的膨胀,因而表现出较小的膨胀系数。
作为优选,所述坯料各原料的重量份为:东泥6份、西泥4份、mgcl20.1~0.5份。
进一步优选地,所述坯料各原料的重量份为:东泥6份、西泥4份、mgcl20.3~0.5份。mgcl2的加入量为东泥和西泥总重3~5%时,活化效果最好。
所述坯体烧制是将坯体送入窑炉中,升温至1150~1200℃时,停止加热,冷却后出窑,完成烧制;当温度升温至700℃时,对坯体加压至10~15mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
作为优选,所述坯体烧制是将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温20~30℃的升温速度升至250~350℃,然后以每小时升温80~100℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温40~60℃的升温速度升至1150~1200℃,停止加热,冷却后出窑。
与现有技术相比,本发明制作的坭兴陶器皿具有优良的耐热急变性和较好的机械强度,热膨胀系数可降至2×10-6/℃(rt~800℃)以下,能直接在各种热源上使用,经久而不开裂,可满足qb/t2580-2002《精细陶瓷烹调器》的标准要求。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步阐述,但不作为对本发明的限定。
实施例1
1)制备坯料:将东泥600kg、西泥400kg、mgcl210kg混合均匀,经研磨、压滤、真空练泥、陈腐工序后,得到坯料;
2)坯体成型:将坯体制成外口径=250mm,容量=3000ml的罐子坯体100个;
3)坯体干燥:将坯体进行干燥;
4)坯体烧制:将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温20℃的升温速度升至250℃,然后以每小时升温80℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温40℃的升温速度升至1150℃,停止加热,冷却后出窑;在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至10mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
将坭兴陶成品一一装水后直接放入到煤气炉上加热未见开裂,并逐一进行400℃至20℃热交换一次不裂。挑选其中一个成品检测,热膨胀系数为1.88×10-6/℃(rt~800℃)。
实施例2
1)制备坯料:将东泥600kg、西泥400kg、mgcl230kg混合均匀,经研磨、压滤、真空练泥、陈腐工序后,得到坯料;
2)坯体成型:将坯体制成外口径=250mm,容量=3000ml的罐子坯体100个;
3)坯体干燥:将坯体进行干燥;
4)坯体烧制:将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温30℃的升温速度升至350℃,然后以每小时升温100℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温60℃的升温速度升至1200℃,停止加热,冷却后出窑;在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至15mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
将坭兴陶成品一一装水后直接放入到煤气炉上加热未见开裂,并逐一进行400℃至20℃热交换一次不裂。挑选其中一个成品检测,热膨胀系数为1.82×10-6/℃(rt~800℃)。
实施例3
1)制备坯料:将东泥600kg、西泥400kg、mgcl250kg混合均匀,经研磨、压滤、真空练泥、陈腐工序后,得到坯料;
2)坯体成型:将坯体制成外口径=250mm,容量=3000ml的罐子坯体100个;
3)坯体干燥:将坯体进行干燥;
4)坯体烧制:将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温25℃的升温速度升至300℃,然后以每小时升温90℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温50℃的升温速度升至1180℃,停止加热,冷却后出窑;在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至12mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
将坭兴陶成品一一装水后直接放入到煤气炉上加热未见开裂,并逐一进行400℃至20℃热交换一次不裂。挑选其中一个成品检测,热膨胀系数为1.76×10-6/℃(rt~800℃)。
实施例4
1)制备坯料:将东泥400kg、西泥600kg、mgcl210kg混合均匀,经研磨、压滤、真空练泥、陈腐工序后,得到坯料;
2)坯体成型:将坯体制成外口径=250mm,容量=3000ml的罐子坯体100个;
3)坯体干燥:将坯体进行干燥;
4)坯体烧制:将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温20℃的升温速度升至350℃,然后以每小时升温80℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温60℃的升温速度升至1150℃,停止加热,冷却后出窑;在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至15mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
将坭兴陶成品一一装水后直接放入到煤气炉上加热未见开裂,并逐一进行400℃至20℃热交换一次不裂。挑选其中一个成品检测,热膨胀系数为1.89×10-6/℃(rt~800℃)。
实施例5
1)制备坯料:将东泥500kg、西泥500kg、mgcl250kg混合均匀,经研磨、压滤、真空练泥、陈腐工序后,得到坯料;
2)坯体成型:将坯体制成外口径=250mm,容量=3000ml的罐子坯体100个;
3)坯体干燥:将坯体进行干燥;
4)坯体烧制:将干燥后的坯体放入窑炉中,以每小时升温30℃的升温速度升至250℃,然后以每小时升温100℃的升温速度升至700℃,再以每小时升温40℃的升温速度升至1200℃,停止加热,冷却后出窑;在升温过程中,当温度升温至700℃时,对坯体加压至10mpa,当温度升至1100℃时,停止加压处理。
将坭兴陶成品一一装水后直接放入到煤气炉上加热未见开裂,并逐一进行400℃至20℃热交换一次不裂。挑选其中一个成品检测,热膨胀系数为1.90×10-6/℃(rt~800℃)。