本发明涉及陶瓷制备技术领域，具体涉及一种骨质瓷及其生产工艺。
背景技术：
骨质瓷，也被称为骨灰瓷(bonechina)，是在陶瓷原料中掺入动物骨灰(一般为猪、牛、羊等食草动物的骨灰，据说以牛骨为佳)制得，骨质瓷的形成主要依靠骨碳中的磷酸盐形成的骨架，夹杂有钙长石和石英所形成的与一般硅酸盐陶瓷不同的一种软质瓷。骨质瓷是泊来品，发明者是英国人josiahspodeii于十八世纪末为仿造中国瓷发明的。
骨质瓷经过高温素烧和低温釉烧两次烧制，成为白度高、透明度好、瓷质细腻、釉面光亮、器型规整。长期以来一直是名门望族生活用瓷的首选，是目前世界上公认的高档日用瓷。
但是骨质瓷在生产过程中可塑性较差，容易变形，且耐热性能较差，易损坏。因此目前，市场上的骨质瓷均较厚，且生产过程耗能大，成本高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种成本低、可塑性好、耐冲击、热稳定性好的骨质瓷。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种骨质瓷，由以下质量份的原料组成：动物骨灰40-50kg、改性蒙脱土20-30kg、长石粉10-20kg、黏土5-10kg、累托石1-5kg、增塑剂1-5kg、分散剂1-5kg、海泡石矿物纳米纤维1-5kg。
所述改性蒙脱土的制备方法为：将硅烷偶联剂加入到质量分数为70-75％的乙醇溶液中，50-60℃搅拌30-50min，然后加入蒙脱土回流搅拌20-50min，接着加入乳酸单体、金属锌和扩链剂，继续回流搅拌2-8h，自然冷却至40-45℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。
所述硅烷偶联剂、蒙脱土、乳酸单体、金属锌、扩链剂的质量比为1-3：20-30：15-20：0.1-0.5：0.1-0.5。
所述扩链剂选自三羟甲基丙烷、山梨醇、二乙氨基乙醇中的一种。
蒙脱土的改性原理为：乳酸单体通过聚合反应生成的乳酸聚合体吸附在硅烷偶联剂插层改性后的蒙脱土中，提高了蒙脱土的反应活性和与其他原料结合的能力；并且聚乳酸中的阳离子还会与蒙脱土片层中的金属阳离子发生离子交换反应，进一步扩大了蒙脱土的层间距，有效的提高了骨质瓷的可塑性能和耐冲击性能，并且对高温有较好的抵抗力。
所述分散剂的制备方法为：将聚乙烯醇加入到去离子水中，40-50℃搅拌至完全溶解，然后加入丁二酸和钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌1-3h，然后加入环氧大豆油和玉米油，70-75℃搅拌20-40min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到分散剂。
所述聚乙烯醇、丁二酸、钛酸四乙酯、环氧大豆油、玉米油的质量比为5-10：5-10：0.01-0.05：0.1-0.2：0.1-0.2。
所述聚乙烯醇的分子量为110000-130000。
累托石具有高温稳定性，耐火度高达1650℃，并能在500℃状态下保持结构稳定。还具有高分散性和高塑性，塑性指数可高达50，易粘结成形，烘干或烧结不产生裂纹。在本发明中主要用于产品成型时增加坯体可塑性，降低坯体耐火度
增塑剂：主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
海泡石矿物纳米纤维是由纤维状富镁硅酸盐原矿经过选矿，水洗清洗，自然干燥，齿式破碎机粉碎成10～20mm颗粒，然后经气流磨处理而制得；添加的海泡石矿物纳米纤维与骨质瓷组成中的其他原料结合，明显地提高了骨质瓷的强度和韧性，同时能够提升骨质瓷的上色率；将海泡石应用于骨质瓷制备中，既能节约成本，又能提高海泡石矿物资源的利用率和附加值。
骨质瓷的制备方法为：
(1)将动物骨灰、改性蒙脱土、长石粉、黏土、累托石、海泡石矿物纳米纤维放入反应器中搅拌10-40min，然后加入增塑剂、分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨2-4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1200-1300℃温度下烧结15-18h，即得成品。
本发明的有益效果是：本发明对蒙脱土进行改性处理，扩大了蒙脱土的层间距，有效的提高了骨质瓷的可塑性能和耐冲击性能，并且其对高温有较好的抵抗力；分散剂对各组分原料有很好的稳定、分散作用，能够提高组分原料的结合程度，使制备的骨质瓷均匀、致密，不易变形、耐冲击；本发明骨质瓷所选原料均便宜、易得，不会对环境产生污染，适合大规模生产。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
骨质瓷的制备：
(1)将动物骨灰40kg、改性蒙脱土25kg、长石粉15kg、黏土6kg、累托石4kg、海泡石矿物纳米纤维4kg，放入反应器中搅拌30min，然后加入2kg增塑剂、4kg分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结16h，即得成品。
改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。
分散剂的制备：将5kg聚乙烯醇加入到去离子水中，45℃搅拌至完全溶解，然后加入5kg丁二酸和0.01kg钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌3h，然后加入0.1kg环氧大豆油和0.1kg玉米油，70℃搅拌20min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到分散剂。
性能检测：(1)抗折强度达到172.0mpa，强度高；(2)经200℃至20℃热交换三次，不炸裂，热稳定性好；(3)耐冲击强度达到110.9mpa，耐冲击不易破裂。
实施例2
骨质瓷的制备：
(1)将动物骨灰46kg、改性蒙脱土30kg、长石粉15kg、黏土6kg、累托石4kg、海泡石矿物纳米纤维5kg，放入反应器中搅拌30min，然后加入3kg增塑剂、5kg分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1300℃温度下烧结17h，即得成品。
改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。
分散剂的制备：将5kg聚乙烯醇加入到去离子水中，45℃搅拌至完全溶解，然后加入5kg丁二酸和0.01kg钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌3h，然后加入0.1kg环氧大豆油和0.1kg玉米油，70℃搅拌20min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到分散剂。
性能检测：(1)抗折强度达到171.5mpa，强度高；(2)经200℃至20℃热交换三次，不炸裂，热稳定性好；(3)耐冲击强度达到112.8mpa，耐冲击不易破裂。
对照例1
骨质瓷的制备：
(1)将动物骨灰40kg、蒙脱土25kg、长石粉15kg、黏土6kg、累托石4kg、海泡石矿物纳米纤维4kg，放入反应器中搅拌30min，然后加入2kg增塑剂、4kg分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结16h，即得成品。
分散剂的制备：将5kg聚乙烯醇加入到去离子水中，45℃搅拌至完全溶解，然后加入5kg丁二酸和0.01kg钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌3h，然后加入0.1kg环氧大豆油和0.1kg玉米油，70℃搅拌20min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到分散剂。
性能检测：(1)抗折强度达到120.5mpa，强度一般；(2)经160℃至20℃热交换二次，不炸裂，热稳定性一般；(3)耐冲击强度达到99.6mpa，耐冲击性能一般。
对照例2
骨质瓷的制备：
(1)将动物骨灰40kg、改性蒙脱土25kg、长石粉15kg、黏土6kg、累托石4kg、海泡石矿物纳米纤维4kg，放入反应器中搅拌30min，然后加入2kg增塑剂、4kg分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结16h，即得成品。
改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。
分散剂的制备：将5kg聚乙烯醇加入到去离子水中，45℃搅拌至完全溶解，然后加入5kg丁二酸和0.01kg钛酸四乙酯，加热至回流状态，保温搅拌3h，70℃搅拌20min，趁热过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，50℃真空干燥至恒重，即得到分散剂。
性能检测：(1)抗折强度达到131.6mpa，强度一般；(2)经200℃至20℃热交换一次，不炸裂，热稳定性一般；(3)耐冲击强度达到101.2mpa，耐冲击性能一般。
对照例3
骨质瓷的制备：
(1)将动物骨灰40kg、改性蒙脱土25kg、长石粉15kg、黏土6kg、累托石4kg、海泡石矿物纳米纤维4kg，放入反应器中搅拌30min，然后加入2kg增塑剂、4kg分散剂和去离子水，送入尼龙球磨罐中混合均匀，球磨4h，送入50℃的烘干机中烘干；
(2)将步骤2中烘干的物料搅拌均匀后，制成胚料，胚料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得胚体；
(3)胚体经干燥、清洗、上釉后，在1250℃温度下烧结16h，即得成品。
改性蒙脱土的制备：将2kg硅烷偶联剂加入到质量分数为70％的乙醇溶液中，50℃搅拌30min，然后加入20kg蒙脱土回流搅拌20min，接着加入15kg乳酸单体、0.2kg金属锌和0.4kg三羟甲基丙烷，继续回流搅拌6h，自然冷却至40℃，过滤，所得沉淀用去离子水和无水乙醇洗去杂质，100-110℃烘干箱中干燥至恒重，即得到改性蒙脱土。
分散剂：聚乙烯醇。
性能检测：(1)抗折强度达到121.8mpa，强度一般；(2)经200℃至20℃热交换一次，不炸裂，热稳定性一般；(3)耐冲击强度达到97.4mpa，耐冲击性能一般。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。