本發(fā)明屬于陶瓷領(lǐng)域,具體涉及一種低收縮膨脹率陶瓷制品及其制備方法。
背景技術(shù):
普通陶瓷在低收縮等性能方面不夠理想,生產(chǎn)低收縮膨脹率陶瓷制品的研究一直是日用陶瓷領(lǐng)域的一個(gè)難題,現(xiàn)有的低收縮膨脹率陶瓷制品制品,而且熱膨脹系數(shù)較高,抗熱沖擊性能較差,機(jī)械強(qiáng)度低,熱交換容易破裂,也不能在較苛刻的環(huán)境下使用。
目前,傳統(tǒng)的陶瓷由于熱膨脹系數(shù)大,韌性差,耐磨性差,成型時(shí)收縮率大,在高溫環(huán)境下容易破碎,因此其應(yīng)用領(lǐng)域受到很大的限制,不能用于高溫部位,尤其不能用于冷熱交替頻繁的部位。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種低收縮膨脹率陶瓷制品及其制備方法。
為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種低收縮膨脹率陶瓷制品,由按以下重量份配比的原料制備而成:納米碳酸鈣:5-8份,紅長石:10-15份,高嶺土:15-18份,鉀長石:15-18份,葉臘石:10-15份,硅灰石:10-13份,長石蘭:8-12份,石英:6-10份,鋰輝石:10-13份,納米氧化鈰:0.08-0.12份,碳化硅:3-5份。
優(yōu)選的一種低收縮膨脹率陶瓷制品,由按以下重量份配比的原料制備而成:納米碳酸鈣:6份,紅長石:12份,高嶺土:16份,鉀長石:16份,葉臘石:12份,硅灰石:11份,長石蘭:10份,石英:8份,鋰輝石:12份,納米氧化鈰:0.1份,碳化硅:4份。
一種上述的低收縮膨脹率陶瓷制品制品的制備方法,包含以下步驟:
(1)按上述重量份的原料粉碎,過300-400目篩,得到混合物;
(2)將步驟(1)得到的混合物進(jìn)一步攪拌混合均勻,加入球磨機(jī)
中研磨后將研磨料過700-800目篩,加水制成胚料,胚料經(jīng)除鐵、粗練、陳腐、精練處理后塑形得胚體;
(3)胚體經(jīng)干燥、清洗、上釉后,在1100-1150攝氏度下燒結(jié)12-14小
時(shí),即得成品。
本發(fā)明納米氧化鈰作為晶化抑制劑的引入,使得陶瓷制品具有強(qiáng)度高、晶化程度低、熱膨脹系數(shù)小,抗熱沖擊性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),納米碳酸鈣大大提高了陶瓷的強(qiáng)度和韌性,葉臘石抵消其它原料的收縮,鋰輝石具有低膨脹系數(shù),為熱穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ);石英,碳化硅等使得本發(fā)明化學(xué)性能穩(wěn)定、導(dǎo)熱系數(shù)高、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好,強(qiáng)度高機(jī)械性能能好,本發(fā)明采用特殊最佳的原料配方,低收縮膨脹率陶瓷制品熱膨脹系數(shù)低,陶瓷成型時(shí)收縮率低,抗熱沖擊性能較強(qiáng),熱交換不容易破裂,成型后也能在較苛刻的環(huán)境下使用,大幅度的溫差變化都不會(huì)使釉層破裂,同時(shí)還具有硬度好,吸水率低,高耐磨等性能,本發(fā)明制備方法高效簡單成本低,合理的步驟以及溫度調(diào)節(jié)能最大限度的使得產(chǎn)品各組分性能充分發(fā)揮。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明,實(shí)施例僅用來說明本發(fā)明,并不限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1:一種低收縮膨脹率陶瓷制品,由按以下重量份配比的原料制備而成:納米碳酸鈣:5份,紅長石:10份,高嶺土:15份,鉀長石:15份,葉臘石:10份,硅灰石:10份,長石蘭:8份,石英:6份,鋰輝石:10份,納米氧化鈰:0.08份,碳化硅:3份。
一種上述的低收縮膨脹率陶瓷制品的制備方法,包含以下步驟:
(1)按上述重量份的原料粉碎,過300目篩,得到混合物;
(2)將步驟(1)得到的混合物進(jìn)一步攪拌混合均勻,加入球磨機(jī)
中研磨后將研磨料過700目篩,加水制成胚料,胚料經(jīng)除鐵、粗練、陳腐、精練處理后塑形得胚體;
(3)胚體經(jīng)干燥、清洗、上釉后,在1100攝氏度下燒結(jié)12小時(shí),即得成品。
實(shí)施例2:一種低收縮膨脹率陶瓷制品,由按以下重量份配比的原料制備而成:納米碳酸鈣:6份,紅長石:12份,高嶺土:16份,鉀長石:16份,葉臘石:12份,硅灰石:11份,長石蘭:10份,石英:8份,鋰輝石:12份,納米氧化鈰:0.1份,碳化硅:4份。
一種上述的低收縮膨脹率陶瓷制品的制備方法,包含以下步驟:
(1)按上述重量份的原料粉碎,過400目篩,得到混合物;
(2)將步驟(1)得到的混合物進(jìn)一步攪拌混合均勻,加入球磨機(jī)
中研磨后將研磨料過800目篩,加水制成胚料,胚料經(jīng)除鐵、粗練、陳腐、精練處理后塑形得胚體;
(3)胚體經(jīng)干燥、清洗、上釉后,在1120攝氏度下燒結(jié)13小時(shí),即得成品。
實(shí)施例3:一種低收縮膨脹率陶瓷制品,由按以下重量份配比的原料制備而成:納米碳酸鈣:8份,紅長石:15份,高嶺土:18份,鉀長石:18份,葉臘石:15份,硅灰石:13份,長石蘭:12份,石英:10份,鋰輝石:13份,納米氧化鈰:0.12份,碳化硅:5份。
一種上述的低收縮膨脹率陶瓷制品的制備方法,包含以下步驟:
(1)按上述重量份的原料粉碎,過400目篩,得到混合物;
(2)將步驟(1)得到的混合物進(jìn)一步攪拌混合均勻,加入球磨機(jī)
中研磨后將研磨料過800目篩,加水制成胚料,胚料經(jīng)除鐵、粗練、陳腐、精練處理后塑形得胚體;
(3)胚體經(jīng)干燥、清洗、上釉后,在1150攝氏度下燒結(jié)14小
時(shí),即得成品。
主要原料的理化性能:
葉臘石:線膨脹系數(shù)小,在未燒結(jié)前在一定的溫度范圍內(nèi)(1050-1150℃)會(huì)產(chǎn)生線膨脹,這種線膨脹可抵消胚體在燒成過程中其他物料所造成的收縮,從而抗大了燒成范圍,保證產(chǎn)品尺寸規(guī)格的一致,葉臘石具有良好的熱穩(wěn)定性和很少的濕膨脹,為此,可以用于制造尺寸準(zhǔn)確、熱穩(wěn)定性好的產(chǎn)品。
紅長石:減少坯體的干燥收縮和變形,改善干燥性能,縮短干燥時(shí)間。在燒成時(shí)可作為熔劑降低燒成溫度,在瓷器燒成熔融中生成的紅長石玻璃體充填于坯體的莫來石晶粒之間,使坯體致密而減少空隙,從而提高其機(jī)械強(qiáng)度和介電性能。此外紅長石玻璃的生成還能提高坯體的透光性,無毒無害,鉛鉻溶出量為零,放射性元素含量符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
硅灰石:有降低燒成溫度,縮短燒成周期的作用,同時(shí)使坯體易于成型,減少坯體的燒成收縮。
石英:石英在釉料中能夠提高陶瓷料的熔融溫度與粘度,減少陶瓷料的膨脹系數(shù),還能夠提高釉的機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐磨性與耐化學(xué)腐蝕性,由于石英能被較多的易熔物CaO、Na2O、K2O、MgO熔融生成透明狀石英玻璃,使陶瓷面光亮,提高陶瓷釉光澤度。
長石蘭:可以減少坯體的干燥收縮和變形,改善干燥性能,縮短干燥時(shí)間。另外,在燒成時(shí)可作為熔劑降低燒成溫度。
鉀長石:鉀長石熔融間隔時(shí)間長,熔融粘度高,熔融范圍寬適合做釉料,可以減少坯體的干燥收縮和變形。
本發(fā)明的低收縮膨脹率陶瓷制品的物理性能經(jīng)測試為:吸水率≤0.5%,熱穩(wěn)定性:200-20攝氏度水中交換三次無裂紋出現(xiàn),抗彎強(qiáng)度≥100MPa,鉛鎘溶出量≤0.1mg/L,熱膨脹率為0.20%(20-1000攝氏度)。