[發明專利]一種強化力學性能的陶瓷熔塊的制備方法

在審

• 申請號: 201810443415.4
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108585501A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 朱炳霞;倪敏鶴
• 申請（專利權）人: 天長市天意玻璃制品有限公司
• 主分類號: C03C8/02
• 分類號: C03C8/02
• 代理公司: 合肥匯融專利代理有限公司 34141
• 代理人: 張雁

本發明公開了一種強化力學性能的陶瓷熔塊的制備方法，由碳化鈦、五氧化二釩、鈦粉、鋁粉、石英砂、硅酸鋯、鉀長石、粘土、硅灰石、碳酸鈣等原料制成，其以石英砂、鉀長石、粘土等主料經混合熔融制備陶瓷熔塊，在基礎材料中額外添加復合增強材料，其中利用碳化鈦、五氧化二釩等成分通過熱壓在高溫下合成高純致密的增強材料，提升了材料的強度和硬度，同時氧化鋁顆粒的均勻分布細化了復合材料的基體顆粒，提高了其斷裂韌性與抗彎強度，在此基礎上通過碳酸鈣、鈦白粉和聚丙烯酸鈉混合所得補強成分的加入，優化了各組分的共存穩定性，生產工藝簡單，成本低廉，適合工業化規模生產，且具有優異的力學性能，擴展了陶瓷熔塊的應用領域，經濟價值突出。

技術領域

本發明涉及陶瓷材料技術領域，尤其涉及一種強化力學性能的陶瓷熔塊的制備方法。

背景技術

隨著科學技術的發展，陶瓷領域也在快速發展，陶瓷的生產離不開釉。釉是指覆蓋在陶瓷坯體表面的一層薄薄的玻璃態或玻璃態與結晶態相結合的物質，具有提高制品性能、裝飾等作用，按外表特征可分為透明釉、乳濁釉、結晶釉等品種，按原料組成可分為熔塊釉、部分熔塊釉、生料釉。

熔塊釉是將原料先熔融成玻璃液態物質后水淬成顆粒，即熔塊，再分級，配料組合成釉料使用。部分熔塊釉是將熔塊與其他物料混合加水研磨制漿使用的，制成的釉漿具有較穩定的懸浮性和對坯體的良好粘著性。由于熔塊釉相對于生料釉具有能夠穩定釉料性質、擴大釉燒成范圍、提高釉面質量等諸多優點，近年來在釉面陶瓷生產中得到了越來越廣泛的應用。

在現有的陶瓷熔塊生產工藝中，其原料基本取自工業廢料和石材，由于配料的局限性和工藝的老套造成陶瓷熔塊性能的單一，僅僅滿足了其作為釉料原料使用的基本功能，對于陶瓷本身功能性的改進基本沒有，而隨著陶瓷領域的不斷發展，對陶瓷的力學性能的要求正逐步提高，現有陶瓷熔塊已不能滿足人們對高性能陶瓷產品的需求，亟待改進。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種強化力學性能的陶瓷熔塊的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種強化力學性能的陶瓷熔塊的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量份稱取碳化鈦26-30份、五氧化二釩2-5份、鈦粉8-10份和鋁粉8-10份，混合后放入球磨機中球磨，完成后取出烘干備用；

(2)將步驟(1)所得粉料送入石墨電阻爐中，在1150-1350℃下進行真空熱壓燒結2-3小時，所得產物隨爐冷卻到室溫備用；

(3)將碳酸鈣與水按固液比(2-3)：5g/mL混合并研磨分散，得到懸濁液，再向懸濁液中依次加入鈦白粉和聚丙烯酸鈉，繼續研磨至各組分分散完全，之后將所得漿液干燥，粉碎備用；

(4)將石英砂、硅酸鋯、純堿、鉀長石、粘土、硅灰石、鎂砂、步驟(2)所得產物、步驟(3)所得產物按質量比(32-35)：(1-4)：(0.5-1)：(8-12)：(5-7)：(3-5)：(1-2)：(2-3)：(0.5-1.5)混合后送入攪拌機中攪拌均勻備用；

(5)將步驟(4)所得混合料加入窯爐中，以5-10℃/分鐘的速度加熱至1400-1600℃，將混合料熔融為澄清均化的熔體，將熔體水淬后烘干，經粉碎后過50-100目篩，即得本發明陶瓷熔塊。

所述步驟(1)中球磨時以300-400轉/分鐘的速度球磨120-150分鐘。

所述步驟(2)中石墨電阻爐的升溫速度控制為10-15℃/分鐘，熱壓壓力為12-16MPa。

所述步驟(3)中鈦白粉和聚丙烯酸鈉的加入量分別為懸濁液質量的15-20％和1-2.5％。