[發明專利]一種高強度骨質瓷素坯

在審

• 申請號: 201711092028.2
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107903031A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 譚春容;徐顏峰;陳龍
• 申請（專利權）人: 常州萬博金屬構件廠
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13;C04B33/24
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司11403
• 代理人: 馬驍

技術領域

本發明公開了一種高強度骨質瓷素坯，屬于陶瓷技術領域。

背景技術

骨質瓷是一種高檔瓷，它因白度高、透明度好、瓷質細膩、釉面光亮平整的瓷器，素有“薄如紙、白如玉、明如鏡、聲如磬”的美稱。骨質瓷是一種以動物骨灰為主，同時加入部分粘土、長石、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。瓷坯物相組成主要是磷酸三鈣、鈣長石及一定含量的玻璃相。骨質瓷茶具，咖啡具家庭套具已成為各大小公司和富裕家庭的理想用具，更是饋贈親友的最佳禮品。骨質瓷已經成為高檔瓷消費的主導。骨質瓷雖然高貴，但其熱穩定性遠不如傳統的滑石質日用細瓷等。熱穩定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力，又稱抗熱震性，是陶瓷制品質量高低的重要技術指標之一。通常日用細瓷對熱穩定性的要求是制品水中交換溫差達到200℃以上，而目前我國實際生產的骨質瓷制品水中交換溫差多在140℃以下，即便是優質的骨質瓷水中交換的溫差也只有160℃。影響骨質瓷熱穩定性的主要因素包括以下四個方面：（1）原料配比的影響。（2）石英粒度的影響。（3）瓷體顯微結構的影響。（4）坯釉適應性的影響。眾所周知，骨質瓷釉料一般是透明體，不但具有較好的光澤和一定的硬度，而且還可以提高制品的化學穩定性、機械強度和熱穩定性。而影響骨質瓷釉料的好壞，提高傳統骨質瓷素坯的綜合性能成為了亟待解決的問題。

因此，如何改善傳統骨質瓷素坯白度低，力學性能及抗熱震性差的缺點，以獲取更高綜合性能的骨質瓷素坯，是其推廣與應用于更廣闊的領域，滿足工業生產需求亟待解決的問題。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是：針對傳統骨質瓷素坯白度低，力學性能及抗熱震性差的缺點，提供了一種高強度骨質瓷素坯。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種高強度骨質瓷素坯，是由以下重量份數的原料組成：

牛骨粉末 50～60份

高嶺土 25～35份

石英 8～18份

長石 5～12份

添加劑 5～10份

氧化金屬混合物 3～8份

氯酸鉀 4～7份

分散劑 2～5份

所述添加劑的制備方法為：

將有機粘結劑與碳粉按質量比1：1～1：2混合，攪拌混合后，得添加劑；

所述高強度骨質瓷素坯的制備方法為：

（1）按原料組成稱量各組份；

（2）將牛骨粉末，高嶺土，石英，長石，氧化金屬混合物和氯酸鉀加入球磨機中，混合球磨，過篩，得球磨料，將球磨料與水按質量比10：1～12：1混合，并加入添加劑和分散劑，攪拌混合后，得混合料，將混合料除鐵過濾，陳腐后，注漿成型，得坯料，將坯料移入燒結爐中，于氮氣保護狀態下，于溫度為400～580℃低溫燒結，再于氮氣保護狀態下，溫度為1300～1350℃環境下，高溫燒結，隨爐冷卻至室溫后，出料，得高強度骨質瓷素坯。

所述長石為鈉長石，鈣長石或透長石中任意一種。

所述氧化金屬混合物的制備方法為將氧化鈣和氧化鋁按質量比2：1～1；1混合所得。

所述分散劑為腐殖酸鈉，水玻璃或三聚磷酸鈉中任意一種。

所述有機粘結劑為桃膠，阿拉伯膠或羥甲基纖維素鈉中任意一種。

所述除鐵磁場強度為1.0～1.2萬高斯強度。

本發明的有益效果是：

（1）本發明在制備高強度骨質瓷素坯時加入添加劑和氯酸鉀，首先，氯酸鉀在高溫狀態下會分解產生氧氣，使添加劑中的有機膠粘劑分解，從而產生氣體使骨質瓷素坯中的孔隙形成通路，使坯料在燒結過程中，作為粘結劑的玻璃相可均勻分布在骨質瓷素坯中，進而使產品的力學性能和抗熱震性得到提高，其次，在添加劑中的有機膠粘劑分解后，碳粉可吸附在孔隙內壁上，在后續通氮氣的高溫燒結過程中，碳和二氧化硅可在氮氣氛圍中，在高溫條件下生成碳化硅，從而使產品的力學性能進一步提高，并且氯酸鉀在高溫狀態下的分解產物可對產品中空隙進行填充，一定程度上提高的產品的力學性能和白度；

（2）本發明在制備高強度骨質瓷素坯時加入氧化金屬混合物，一方面，金屬氧化物中的氧化鈣可以與體系中的高嶺土反應生成鈣長石晶相，從而使產品的力學心能進一步提高，另一方面，金屬氧化物可在高溫條件下被碳還原，從而形成金屬單質均勻分布在產品中，從而使產品的熱膨脹系數平衡，進而使產品的抗熱震性提高，并且還原形成的金屬單質鋁可在氮氣氛圍下生成氮化鋁對產品體系進行填充，從而使產品的力學性能和白度進一步提高。

具體實施方式