[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810948427.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108840662A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾憲偉;張鶴;王春偉;周澤雄;王恩慧;蔡益青
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江豐虹新材料股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B33/13
• 分類(lèi)號(hào): C04B33/13;C04B33/04;C04B33/16;B33Y70/00
• 代理公司: 杭州豐禾專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

本發(fā)明屬于陶瓷制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料及其制備方法。鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料，包括龍泉青瓷泥料，按重量份數(shù)，所述龍泉青瓷泥料包括0.5?3份鋰皂石。陶瓷泥料制備方法，包括以下步驟：在高速攪拌機(jī)中，首先將鋰皂石與水高速分散至膠體，隨后加入龍泉青瓷胎體干粉低速混合均勻，最后利用真空練泥機(jī)將泥料除泡后制得。龍泉青瓷泥料添加0.5%～3%的鋰皂石進(jìn)行改性處理，由于鋰皂石極小的晶粒尺寸、高的比表面積，在水中具有良好的分散性，增強(qiáng)了泥料與其它粉體顆粒的連接，提高泥料塑性，通過(guò)真空練泥機(jī)將泥料中的氣泡擠出后，泥料質(zhì)地均勻，成形性能好，同時(shí)避免3D打印時(shí)泥料擠出后泥料內(nèi)的氣泡爆炸，破壞打印體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料。同時(shí)，本發(fā)明還涉及鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料的制備方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的陶瓷制作過(guò)程包括淘泥、摞泥、拉坯、印坯、畫(huà)坯、上釉、燒窯成瓷等工序，制作工程復(fù)雜，尤其是拉坯（胎體成型）需要大量的手工操作，工序繁瑣復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大不穩(wěn)定。

以龍泉青瓷為例，龍泉青瓷明如鏡、薄如紙、聲如磬品種繁多，造型生動(dòng)，釉色蒼翠，有很高的實(shí)用和藝術(shù)價(jià)值，梅子青與粉青更是青瓷中的極品，在我國(guó)陶瓷史上占有十分重要的地位。傳統(tǒng)的龍泉青瓷種的生產(chǎn)工藝中胎體成型工藝較為困難，并且限制瓷器的造型和藝術(shù)設(shè)計(jì)，主要由于用于制作胚胎的泥料流動(dòng)性、可塑性較差，支撐能力、抗變形開(kāi)裂能力不高，胎體成型工序繁多而且容易坍塌，嚴(yán)重制約了陶瓷的發(fā)展。

現(xiàn)有一些公司，為了降低生產(chǎn)成本、減少制作工序、便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，利用3D打印技術(shù)（增材制造技術(shù)）生產(chǎn)制作龍泉青瓷制品，所述3D打印技術(shù)是增材制造技術(shù)中的一種，屬于“快速成型技術(shù)”，其基本原理是根據(jù)要打印的物體形狀，一層一層往上加材料來(lái)制造產(chǎn)品。采用3D打印技術(shù)成型龍泉青瓷，簡(jiǎn)化了青瓷胎體成型工藝，具有出色的工藝靈活性以及制作精細(xì)結(jié)構(gòu)與復(fù)雜青瓷造型的可控性。另外，龍泉青瓷3D打印是一種成本低廉、環(huán)境友好的技術(shù)，材料是按需沉積，這個(gè)特性將最大限度地消除材料浪費(fèi)，也有利于節(jié)約青瓷瓷土資源降低成本。但是陶瓷材料的3D打印技術(shù)也存在傳統(tǒng)龍泉青瓷泥料塑性不足，或者無(wú)法固化，很難做到既滿足流動(dòng)性能順利擠出后又滿足堆積數(shù)層后坯體還能穩(wěn)定的要求等問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有3D打印陶瓷泥料存在的塑性、成型穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，提供了一種鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料，其在陶瓷胎體的制作過(guò)程中具有較高的可塑性、并且能夠減少胎體變形、開(kāi)裂現(xiàn)象的發(fā)生。本發(fā)明還提供一種鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料的制備方法，該方法能夠快速有效制備符合要求的泥料。

根據(jù)本發(fā)明一種合成鋰皂石改性3D打印陶瓷泥料，包括龍泉青瓷泥料，按重量份數(shù)，所述龍泉青瓷泥料包括0.5-3份鋰皂石。

本發(fā)明通過(guò)對(duì)常規(guī)的或者常用的龍泉青瓷泥料添加0.5%～3%的鋰皂石進(jìn)行改性，由于鋰皂石極小的晶粒尺寸、高的比表面積，在水中具有良好的分散性，增強(qiáng)了泥料與其它粉體顆粒的連接，提高泥料塑性，在低剪切速率下，表觀粘度成倍增加，提高靜止?fàn)顟B(tài)下泥料成型的穩(wěn)定性，在高剪切速率下表觀粘度與普通泥料一致；另外，隨著鋰皂石成分的增加燒成胎體的強(qiáng)度和致密性都比原始胎體更高。

進(jìn)一步地，其按重量份數(shù)，所述龍泉青瓷泥料還包括70-73份龍泉青瓷胎體干粉、25-29份水。水含量控制在25-29份，使得泥料軟硬適宜，易于成型，同時(shí)也有利于鋰皂石發(fā)揮較佳的改性作用。

進(jìn)一步地，所述鋰皂石為1-2份，使得胎體的強(qiáng)度和吸水率達(dá)到較優(yōu)的效果。

進(jìn)一步地，所述鋰皂石為1.5-2份，胎體抗彎強(qiáng)度最優(yōu)，并能夠利用3D打印技術(shù)成功打印出完整的懸垂表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)模型。

進(jìn)一步地，所述水含量為27份。含水量27%的龍泉青瓷胎體泥料流動(dòng)性、成型能力較佳，更適于用于流變性能測(cè)試以及3D打印直寫(xiě)成型。