[發(fā)明專(zhuān)利]一種新型防靜電陶瓷釉及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810683833.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108585503B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建;陳小鳳;王武峰;夏亮亮;水中和;張宏泉;王雷沖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中山市武漢理工大學(xué)先進(jìn)工程技術(shù)研究院;中山市靈灣新材料科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C8/02
• 分類(lèi)號(hào): C03C8/02;C03C8/14;C04B33/34;C04B41/86
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 張海文

本發(fā)明公開(kāi)了一種新型防靜電陶瓷釉及其制備方法和應(yīng)用，以礦物原料為主的普通陶瓷透明釉在1100?1300℃下保溫20?30分鐘下微波連續(xù)化合成，融熔后直接倒入水中進(jìn)行淬冷，然后將制得的熔塊放在球磨罐中進(jìn)行研磨，過(guò)400目篩后得到熔塊粉，再與過(guò)150～200目篩后的摻鋁氧化鋅導(dǎo)電粉體按20?30％的質(zhì)量比進(jìn)行稱(chēng)量混合，加入60％的去離子水球磨混合均勻，同時(shí)加入羧甲基纖維素鈉調(diào)節(jié)釉料的性能，從而制成釉漿，將制得的漿料陳腐后，采用浸釉法施于干燥的陶瓷素坯上，浸釉時(shí)間為3秒。將施完釉的陶瓷坯體放在干燥箱中干燥，之后采用微波連續(xù)化燒結(jié)工藝進(jìn)行燒結(jié)。本發(fā)明得到的陶瓷釉釉面光滑平整，無(wú)氣泡，呈透明狀，且有化學(xué)穩(wěn)定好，無(wú)毒環(huán)保、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及陶瓷領(lǐng)域，特別涉及一種新型防靜電陶瓷釉及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

從微觀結(jié)構(gòu)來(lái)看，要使釉面導(dǎo)電，則在釉玻璃相中必須存在導(dǎo)電顆粒，但如果導(dǎo)電顆粒之間彼此分散，則無(wú)法形成導(dǎo)電通路，釉面就不導(dǎo)電，因此關(guān)鍵的一點(diǎn)在于使導(dǎo)電顆粒彼此相連。要使導(dǎo)電顆粒相連首先得使釉中的玻璃相融熔，以使融熔的玻璃相熔解一部分導(dǎo)電顆粒，從而形成可流動(dòng)的導(dǎo)電熔體層。在高溫下，導(dǎo)電熔體層隨液態(tài)釉玻璃相向四周擴(kuò)散和滲透，從而將周?chē)铝⒌膶?dǎo)電顆粒連接起來(lái)，形成導(dǎo)電脈絡(luò)，當(dāng)連續(xù)不間斷的導(dǎo)電脈絡(luò)在三維方向上均連通時(shí)，釉面就具有電性能，從而起到防靜電的功效。

防靜電釉通常是通過(guò)在普通釉料中加入一定量的導(dǎo)電性金屬系、碳系和金屬氧化物系或化合物，然后經(jīng)燒結(jié)制得的。金屬氧化物導(dǎo)電粉主要有Fe₂O₃、TiO₂、SnO₂、ZnO等。在防靜電釉料生產(chǎn)中，由于Fe₂O₃、TiO₂性能不穩(wěn)定顏色深而沒(méi)有大量推廣，而SnO₂屬于稀缺資源，應(yīng)用受到限制。氧化鋅導(dǎo)電粉作為導(dǎo)電填料具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。防靜電釉主要由玻璃相、導(dǎo)電熔體層和導(dǎo)電顆粒組成，導(dǎo)電熔體層通過(guò)滲透和擴(kuò)散將導(dǎo)電顆粒連接起來(lái)相貫于玻璃基質(zhì)之間，從而構(gòu)成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

透明釉含有硅氧玻璃網(wǎng)絡(luò)體和硼氧網(wǎng)絡(luò)體兩種。釉中含有硼時(shí)網(wǎng)絡(luò)較為緊密，自由電子較難通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，玻璃釉的電阻增大。同時(shí)，氧化鋅與氧化硼在500℃左右就開(kāi)始反應(yīng)生成低熔點(diǎn)ZnB₂O₄(硼酸鋅)，這種硼酸鹽在熔化過(guò)程中起促進(jìn)劑的作用。因此氧化鋅在含硼成分的釉料中具有強(qiáng)烈的助熔作用，所以本發(fā)明選擇不含硼酸鹽的釉料作為基礎(chǔ)釉料。同時(shí)考慮到氧化鋅在釉料成分中的熔解，本發(fā)明用來(lái)制備防靜電釉的AZO導(dǎo)電粉過(guò)150～200目篩，另外，氧化鋅從750℃開(kāi)始與玻璃相中的無(wú)定形SiO₂反應(yīng)生成硅鋅礦，而當(dāng)二氧化硅以石英的形態(tài)存在時(shí)，反應(yīng)的起始溫度在1000～1100℃之間，因此為避免硅酸鋅晶相的大量生成，本發(fā)明的釉料成分以礦物原料為主。而微波固相法是一種新興的合成方式，具有合成速度快、溫度低、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，微波連續(xù)化后提高了產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種新型防靜電陶瓷釉及其制備方法和應(yīng)用。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種新型防靜電陶瓷釉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將市售普通陶瓷透明釉在1100-1300℃保溫20-30分鐘下微波連續(xù)化合成，熔融后直接倒入水中進(jìn)行淬冷，得到熔塊；

(2)將制得的熔塊放在球磨罐中進(jìn)行研磨，過(guò)300-500目篩后得到熔塊粉；

(3)與摻鋁氧化鋅導(dǎo)電粉混合，將混合后的粉體加入去離子水球磨混合均勻；

(4)加入羧甲基纖維素鈉，制得新型防靜電陶瓷釉。

優(yōu)選地，所述的微波連續(xù)化合成，功率在3.0-5.0kW。