一种复合多须晶的韧性日用陶瓷及其制备工艺的制作方法

文档序号:17265978发布日期:2019-03-30 10:02阅读:101来源:国知局

本发明涉及陶瓷制造领域,具体的涉及一种复合多须晶的韧性日用陶瓷及其制备工艺。



背景技术:

现有的,日用陶瓷材料固有的脆性限制了器优良性能的发挥,实际的应用也受到了限制。改善日用陶瓷材料的脆性,增强陶瓷材料的韧性和强度成为目前陶瓷材料研究的热点。

在科技陶瓷领域,层状复合陶瓷也是近几年来发展起来的增强增韧新技术,模拟珍珠、贝类等的复合结构,在普通脆性的陶瓷材料中加入质软的材料达到增韧的目的。如申请号为cn201310116156.1公开的陶瓷及其制备方法和应用公开了一种陶瓷和制备陶瓷的方法以及陶瓷的应用。其中陶瓷包含:陶瓷本体和晶须,晶须为选自三氧化二铝、碳化钛、碳化硅、氮化钛、氮化铝、氧氮化铝的至少一种,其中,晶须、硅氧化物和钙氧化物形成于陶瓷本体中。又如申请号为cn201710411515.4公开的一种陶瓷晶须的应用陶瓷晶须作为主料即基体材料在制造结构陶瓷件上的应用,其中,在制造结构陶瓷件的原材料当中,所述陶瓷晶须的质量百分数需大于50%。制备的陶瓷结构件材料的强度可以更高、材料的抗冲击韧性更好。

公知的,晶须的价格昂贵,因此通常只能用于科技陶瓷中进行使用,但是作为日用陶瓷,一是对韧性的需求没有科技陶瓷要求的那么严格,二是日用陶瓷作为生活用品价格是一个影响其发展的重要因袭,因此如果能提供一种高性价比的韧性日用陶瓷,对晶须日用陶瓷的发展具有积极的经济和社会效益。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种复合多须晶的韧性日用陶瓷及其制备工艺。

复合多须晶的韧性日用陶瓷,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土30-35%、长石10-15%、叶腊石5-10%、黏土5-10%、水化硅酸钙5-10%、氮化硅颗粒15-20%、四针状氧化锌晶须10-15%、减水剂1-5%。

进一步的,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土34%、长石14%、叶腊石6%、黏土6%、水化硅酸钙8%、氮化硅颗粒18%、四针状氧化锌晶须12%、减水剂2%。

进一步的,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土35%、长石13%、叶腊石7%、黏土8%、水化硅酸钙9%、氮化硅颗粒16%、四针状氧化锌晶须11%、减水剂1%。

进一步的,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土38%、长石12%、叶腊石5-10%、黏土7%、水化硅酸钙6%、氮化硅颗粒17%、四针状氧化锌晶须14%、减水剂4%。

一种复合多须晶的韧性日用陶瓷的制备工艺,所述具体步骤如下:

步骤1,将陶瓷坯体原料,将高岭土、长石、叶腊石、黏土、水化硅酸钙按照原料组分混合;

步骤2,将步骤1获得的混合原料中加入水和减水剂,在球磨机中按料:球:水=1:2-3:1-2的比例球磨,球磨时间为1-3小时

步骤3,按照陶瓷坯体原料比例,在球磨机中加入氮化硅颗粒、四针状氧化锌晶须继续球磨10-20分钟,获得陶瓷坯体浆料;

步骤4:将陶瓷坯体浆料制成陶瓷坯体;

步骤5:等待陶瓷坯体表面干燥后放入窑炉中烧制成型。

进一步的,步骤2中球磨机中按料:球:水=1:2:1的比例球磨,球磨时间为1小时。

复合多须晶的韧性日用陶瓷的制备工艺,窑炉的升温控制如下:

预热升温,窑炉经2-3小时,由常温预热升温至400-600℃;

快速升温段,经20-30分钟迅速升温至800℃;

匀速升温,经4-5小时快速升温至1100-1150℃;

缓慢降温段,经6-8小时降温至常温,即得复合多须晶的韧性日用陶瓷。

进一步的,预热升温,窑炉经2小时,450℃,快速升温段经28分钟迅速升温至800℃。

进一步的,快速升温段,先经10-15分钟迅速升温至750,在经分钟升温至800℃,窑炉到达800℃时保持5分钟。

进一步的,缓慢降温段,先在窑炉内经4-5小时降温至200℃,打开窑炉经过2-3小时降至常温,即得复合多须晶的韧性日用陶瓷。

本发明提供了一种复合多须晶的韧性日用陶瓷及其制备工艺,陶瓷坯体中引入的水化硅酸钙材料网状骨架结构的空隙,在陶瓷体中形成在空隙中加入了短纤维的四针状氧化锌晶须、并在剩余的空隙中填充入氮化硅颗粒,使陶瓷坯体的韧性强,经过测试所烧制出的陶瓷抗折强度50-60mpa、吸水率3-5%,该种复合多须晶的韧性日用陶瓷适合日常家用、而且生产成本低,可推广和应用。

具体实施方式

以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。

复合多须晶的韧性日用陶瓷,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土30-35%、长石10-15%、叶腊石5-10%、黏土5-10%、水化硅酸钙5-10%、氮化硅颗粒15-20%、四针状氧化锌晶须10-15%、减水剂1-5%。

一种复合多须晶的韧性日用陶瓷的制备工艺,所述具体步骤如下:

步骤1,将陶瓷坯体原料,将高岭土、长石、叶腊石、黏土、水化硅酸钙按照原料组分混合;

步骤2,将步骤1获得的混合原料中加入水和减水剂,在球磨机中按料:球:水=1:2-3:1-2的比例球磨,球磨时间为1-3小时

步骤3,按照陶瓷坯体原料比例,在球磨机中加入氮化硅颗粒、四针状氧化锌晶须继续球磨10-20分钟,获得陶瓷坯体浆料;

步骤4:将陶瓷坯体浆料制成陶瓷坯体;

步骤5:等待陶瓷坯体表面干燥后放入窑炉中烧制成型。

具体实施例一:

复合多须晶的韧性日用陶瓷,陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土34%、长石14%、叶腊石6%、黏土6%、水化硅酸钙8%、氮化硅颗粒18%、四针状氧化锌晶须12%、减水剂2%。

复合多须晶韧性的日用陶瓷的制备工艺,所述具体步骤如下:

步骤1,将陶瓷坯体原料,将高岭土、长石、叶腊石、黏土、水化硅酸钙按照原料组分混合;

步骤2,将步骤1获得的混合原料中加入水和减水剂,在球磨机中按料:球:水=1:2:1的比例球磨,球磨时间为1小时;

步骤3,按照陶瓷坯体原料比例,在球磨机中加入氮化硅颗粒、四针状氧化锌晶须继续球磨10-20分钟,获得陶瓷坯体浆料;

步骤4:将陶瓷坯体浆料制成陶瓷坯体;

步骤5:等待陶瓷坯体表面干燥后放入窑炉中烧制成型,

预热升温,窑炉经2小时,450℃,快速升温段经28分钟迅速升温至800℃

匀速升温,经4-5小时快速升温至1100-1150℃;

快速升温段,先经15分钟迅速升温至750,在经分钟升温至800℃,窑炉到达800℃时保持5分钟;

慢降温段,先在窑炉内经4-5小时降温至200℃,打开窑炉经过2-3小时降至常温,即得复合多须晶的韧性日用陶瓷。

具体实施例二:

陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土35%、长石13%、叶腊石7%、黏土8%、水化硅酸钙9%、氮化硅颗粒16%、四针状氧化锌晶须11%、减水剂1%。

复合多须晶的韧性日用陶瓷的制备工艺,与具体实施例一相同。

具体实施例三:

陶瓷坯体的原料组分如下:高岭土38%、长石12%、叶腊石5-10%、黏土7%、水化硅酸钙6%、氮化硅颗粒17%、四针状氧化锌晶须14%、减水剂4%。

复合多须晶的韧性日用陶瓷的制备工艺,与具体实施例一相同。上述复合多须晶的韧性日用陶瓷及其制备工艺,陶瓷坯体中引入的水化硅酸钙材料网状骨架结构的空隙,在陶瓷体中形成在空隙中加入了短纤维的四针状氧化锌晶须、并在剩余的空隙中填充入氮化硅颗粒,使陶瓷坯体的韧性强,经过测试所烧制出的陶瓷抗折强度50-60mpa、吸水率3-5%,该种复合多须晶的韧性日用陶瓷适合日常家用、而且生产成本低,可推广和应用。

上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

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