[發明專利]一種骨質瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 200910070738.4
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN101693626A
• 公開（公告）日: 2010-04-14
• 發明（設計）人: 梁金生;王麗娟;秦學煥;湯慶國
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/622
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

技術領域

本發明的技術方案涉及以成分為特征的陶瓷成型制品，具體地說是一種骨質瓷及其 制備方法。

背景技術

骨質瓷因其造型獨特、簡潔明快且質地潔白而細膩，長期以來一直是各國貴族用瓷， 是目前世界上公認的高檔瓷種。它是一種以煅燒處理的骨粉為主，同時加入部分粘土、 長石和石英等礦物原料，采用高溫素燒，低溫釉燒二次燒成工藝燒制的軟質瓷。CN 200810218702.1公開了一種骨質瓷及其生產工藝；CN200810147461.6披露了一種無鉛骨 質瓷及其制備方法，該骨質瓷是由牛骨碳、豬骨碳、大同砂石、石英、長石、高嶺土、 熟高嶺土和膨潤土組成；CN?98116594.X報道了一種新骨質瓷及其生產方法，它是在長石 質瓷配方的基礎上加入2％～10％的骨灰。

現有技術制備的骨質瓷均具有陶瓷的普遍共同缺陷，即脆性大、抗彎曲強度和斷裂 韌性都比較低，嚴重影響了其應用的范圍，例如不宜在高檔賓館飯店使用。為此，骨質 瓷強韌化便成了近年來骨質瓷研究的核心問題。

纖維強韌化是目前陶瓷強韌化方法中效果最為顯著的一種方法，它不僅能提高陶瓷 的韌性，而且能提高陶瓷的強度。現有用于纖維增強陶瓷基復合材料的纖維有氧化鋁系 列纖維、碳化硅系列纖維、氮化硅系列纖維及碳纖維。但是，這些纖維用于陶瓷強韌化 存在著生產成本高和工藝復雜的缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種骨質瓷及其制備方法，它是用海泡石礦物 納米纖維強韌化的骨質瓷及其制備工藝，該骨質瓷不僅具有高強韌性，而且生產成本低， 制備工藝簡單。

本發明解決該技術問題所采用的技術方案是：一種骨質瓷，是海泡石礦物納米纖維 強韌化骨質瓷，其組成組分按重量百分比是：骨粉30～40％、萊陽土9～15％、鈉長石15～ 20％、大同土5～8％、方子土5～10％、龍巖土15～20％和海泡石礦物納米纖維2～8％，其 中骨粉、萊陽土、鈉長石、大同土、方子土和龍巖土是組成公知的礦物原料，海泡石礦 物納米纖維是由公知的纖維狀富鎂硅酸鹽原礦經過選礦，水洗清洗，自然干燥，齒式破 碎機粉碎成10～20mm顆粒，然后經氣流磨處理而制得，其平均粒徑為7μm。

一種骨質瓷的制備方法，其步驟是：

第一步，海泡石預處理

將海泡石原礦經過選礦，水洗清洗，自然干燥，齒式破碎機粉碎成10～20mm顆粒， 然后經氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，其平均粒徑為7μm；

第二步，坯料和坯體的制作

按重量百分比骨粉30～40％、萊陽土9～15％、鈉長石15～20％、大同土5～8％、方子 土5～10％和龍巖土15～20％配比成為坯料原料，將該坯料原料投入球磨機加水球磨，在 該配比的坯料原料球磨到粒度為60～80μm后添加入由第一步海泡石預處理得到的海泡 石礦物納米纖維重量百分比2～8％，之后繼續球磨混料2～3小時，然后過篩、除鐵、陳 腐由此制得坯料，將該坯料進行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

第三步，坯體瓷化制得海泡石礦物納米纖維強韌化骨質瓷

將第二步制得的坯體放入窯爐內燒結瓷化，窯爐燒結溫度為1260～1280℃，煅燒時 間為9～10個小時，煅燒氣氛為氧化氣氛，使用窯爐為液化氣梭式窯，冷卻方式為自然 冷卻，經過如此的煅燒和冷卻最終制得海泡石礦物納米纖維強韌化骨質瓷。

上述一種骨質瓷的制備方法，在其第二步的加水球磨工藝中，優選重量比為坯料∶ 磨球∶水＝1∶2∶1；過篩為三次過篩，所用篩網眼大小分別為120目、180目、200目； 除鐵磁場強度為1.1～2.0萬高斯強度；陳腐時間為15～25天。

上述一種骨質瓷的制備方法，其第三步中骨質瓷燒成的溫度控制狀況是：在600℃ 之前升溫速度為6℃/min，在600-900℃之間升溫速度為5℃/min，在900-1200℃之間升 溫速度為3℃/min，在1200℃以上升溫速度為2℃/min。

上述一種骨質瓷的制備方法，所用原料骨粉、萊陽土、鈉長石、大同土、方子土、 龍巖土和海泡石礦物納米纖維都是普通公知的礦物原料，通過商購獲得。

上述一種骨質瓷的制備方法，球磨、過篩、除鐵、陳腐、坯體成型、干燥和修坯都 是普通公知的化工工藝；所用到的齒式破碎機、氣流磨、球磨機和窯爐都是普通公知的 化工設備。

本發明的有益效果是：