[發明專利]一種高韌性耐火日用陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 201811355067.1
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109133954B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 李婧;李仁鵬
• 申請（專利權）人: 福建省德化龍輝陶瓷有限公司
• 主分類號: C04B35/66
• 分類號: C04B35/66
• 代理公司: 泉州協創知識產權代理事務所(普通合伙) 35231
• 代理人: 安喬

本發明提供一種高韌性耐火日用陶瓷，包括以下原料：高嶺土、鋯英砂、粘土、滑石、生石灰、氧化鎂、氧化鋅、聚乙烯醇、莫來石質耐火纖維、氧化釔。所述高韌性耐火日用陶瓷的制備方法，包括以下步驟：將上述原料除聚乙烯醇外混合加水用球磨機濕磨，料漿過325目篩得到料漿；料漿在60~80℃干燥至含水率為20~25%的干料；干料在1050~1100℃煅燒1~2h得到粉末；加聚乙烯醇干壓成型；熱壓燒結，燒結溫度為1450~1550℃，保溫2~4h，燒結壓力20MPa。采用本發明提供的原料與工藝燒成的日用陶瓷制品，具有很高的韌性，同時具有耐火、耐腐蝕的特點，具備很強的抗摔性。

技術領域

本發明屬于陶瓷技術領域，具體涉及一種高韌性耐火日用陶瓷及其制備方法。

背景技術

陶瓷有著古老的歷史，陶瓷具有強度大、硬度高、不怕化學腐蝕等優點。現在，韌性陶瓷已經廣泛用來制作剪刀、螺絲刀、鎯頭、鋸、斧頭等日用工具，其堅硬程度可以和鋼鐵制品相媲美。而且，還不會帶鐵銹味和磁性，更適宜切生吃食物和熟食，以及用于剪接磁帶等帶有磁性物質的制品。與此同時，韌性陶瓷還可以用來制作切削刀具、防彈盔甲、人造骨骼、人造關節、手表外殼等。

陶瓷具有其應有的硬度，但其不具有應該有的韌性，陶瓷的韌性一直是困擾我們發展的難題。陶瓷材料的脆性和增韌一直是研究的熱點之一，也是陶瓷材料得到廣泛應用的關鍵問題之一。近二十年來，人們相繼提出了長纖維或晶須增韌補強、顆粒彌散強化、相變增韌等多種強韌化措施，也取得了一些積極的研究成果，但仍不能滿足越來越廣泛的日常需求。

發明內容

基于以上現有技術，本發明的目的在于提供一種高韌性耐火日用陶瓷及其制備方法，其硬度高，韌性強，耐火燒，具有很強的耐摔性。

為了實現以上目的，本發明采用的技術方案為：一種高韌性耐火日用陶瓷，包括以下重量份原料：高嶺土40~48份、鋯英砂16~20份、粘土22~26份、滑石12~16份、生石灰8~12份、氧化鎂4~8份、氧化鋅4~8份、聚乙烯醇1~3份、莫來石質耐火纖維2~4份、氧化釔1~3份。

為了更好的實現本發明，進一步的，包括以下重量份原料：高嶺土44份、鋯英砂18份、粘土24份、滑石14份、生石灰10份、氧化鎂6份、氧化鋅6份、聚乙烯醇2份、莫來石質耐火纖維3份、氧化釔2份。

為了更好的實現本發明，進一步的，所用鋯英砂中ZrO2質量含量≥66%，Fe2O3質量含量≤0.10%，TiO2質量含量≤0.13%。

本發明還提供一種高韌性耐火日用陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

步驟1、粉碎：按照所述重量配比分別稱取除聚乙烯醇外的其他原料粉碎后放入球磨機加水進行濕球磨，經過濕磨過的料漿通過325目篩，備用；

步驟2、干燥：將步驟1得到的料漿在60~80℃干燥至含水率為20~25%干料；

步驟3、煅燒：將步驟2得到的干料進行煅燒，煅燒溫度 1050~1100℃，保溫1~2h，自然冷卻至室溫得到粉末；

步驟4、成型：將步驟3得到的粉末和聚乙烯醇混合均勻，采用干壓成型法按造型制成坯體，干壓成型壓力為18~26MPa；

步驟5、燒結：將步驟4中得到的成型坯體進行熱壓燒結，燒結溫度為1450~1550℃，燒結壓力20MPa，保溫2~4h后快速退火自然冷卻至室溫，制得。

為了更好的實現本發明，進一步的，所述步驟1中原料濕磨時加水重量比為料：球：水=1:3~5:1.5~2.0，球磨時間為36~48h。

為了更好的實現本發明，進一步的，所述步驟3中煅燒升溫速度為5℃/min。

為了更好的實現本發明，進一步的，所述步驟5中燒結升溫速度為10℃/min。

有益效果