[發明專利]一種高強度瓷器素坯及其制備方法

在審

• 申請號: 202011368911.1
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112592157A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 王亮亮
• 申請（專利權）人: 王亮亮
• 主分類號: C04B33/16
• 分類號: C04B33/16;C04B33/13;C04B33/132;C04B33/24;C04B33/32;C04B41/85
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 李現艷

一種高強度瓷器素坯，包括以下原料：基體料和加強料，所述基體料包括以下重量組份的原料：石英23?27份、方解石22?28份、高嶺土5?8份、蒙脫石5?8份、骨料10?16份、廢棄玻璃3?5份，所述加強料包括以下重量組份的原料：碳纖維微球2?5份。具體制備方法為：將所有基體料分別球磨、過篩、干燥、研磨后混合均勻；將碳纖維微球分散在基體料中，加水攪拌放入瓷器模型內澆注成型，得半成品A；將半成品A外周包裹錫紙后放入鈞窯內進行燒制，冷卻得半成品B；將炭纖維球加入無水乙醇中，同時加入PVA，加熱攪拌至全部熔融，冷卻后涂抹在半成品B的外層，放入鈞窯內燒制，打磨拋光，得成品。本發明能均勻提高瓷器整體的強度。

技術領域

本發明屬于鈞瓷制備技術領域，具體涉及一種高強度瓷器素坯及其制備方法。

背景技術

中國是瓷器的故鄉，鈞瓷發端于東漢，是宋代五大名窯瓷器之一，瓷器是中國傳統瓷器工藝制備中的國寶。謝肇制在《五雜俎》記載:“今俗語窯器謂之磁器者，蓋磁州窯最多，故相延名之，如銀稱米提，墨稱腴糜之類也。”當時出現的以“磁器”代窯器是由磁州窯產量最多所致。這是迄今發現最早使用瓷器稱謂的史料。瓷器是由瓷石、高嶺土、石英石、莫來石等燒制而成，分別經過練泥、制坯、上釉等的制備工作，其中上釉工作是最關鍵的一個步驟，瓷器多彩的呈現給觀賞者帶來最直接的感官體驗。

瓷器為易碎物品，在移動或者儲存過程中必須要小心，因此瓷器的強度是原材料重要的性能指標，而且陶瓷增強對構件的安全可靠性具有重大意義，是結構陶瓷發展的核心。因此，尋找新的陶瓷材料增強方式，已經成為陶瓷材料領域研究的熱點之一。現有技術陶瓷增強主要采用的是致密化、細晶化的方式，或引入增強相的方式實現陶瓷材料強度的提高。

發明內容

針對上述技術的現有不足之處，本發明提供了一種高強度瓷器素坯及其制備方法。

本發明通過以下技術方案來實現：一種高強度瓷器素坯，包括以下原料：基體料和加強料，所述基體料包括以下重量組份的原料：石英23-27份、方解石22-28份、高嶺土5-8份、蒙脫石5-8份、骨料10-16份、廢棄玻璃3-5 份，所述加強料包括以下重量組份的原料：碳纖維微球2-5份。

進一步優化，所述碳纖維微球的制備方法為：將碳纖維放入硝酸清洗后進行干燥、研磨，制備成用親水性樹脂作為殼體的碳纖維微球。

一種高強度瓷器素坯的制備方法，包括以下步驟：

步驟一、將所有基體料分別球磨、過篩、干燥、研磨后混合均勻；

步驟二、將碳纖維微球均勻分散在步驟一的基體料中，加水攪拌呈漿料狀，放入瓷器模型內澆注成型，得半成品A；

步驟三、將半成品A外周包裹錫紙后放入鈞窯內進行燒制，冷卻后取出，得半成品B；

步驟四、將炭纖維球加入無水乙醇中，同時加入PVA，加熱攪拌至全部熔融，冷卻后涂抹在半成品B的外層，涂膜厚度為0.08-0.1mm，放入鈞窯內燒制，取出后打磨拋光，得成品。

進一步優化，所述步驟三中燒制溫度為1000-1050℃，0-500℃時的升溫速率為3-8℃/min，500℃以上的升溫速率為8-10℃/min，升溫至1000-1050℃后恒溫燒制5-7h。

進一步優化，所述步驟四中無水乙醇的濃度為75％。

進一步優化，所述步驟四中燒制溫度為800-1200℃，燒制時間為12-36h。

本發明的有益效果在于：

1、本發明中，基體料里包括廢棄玻璃，廢氣玻璃的使用不僅廢物利用、環保的效果，而且玻璃中含有大量二氧化硅，在高溫燒制過程中在鈞瓷素坯內部形成孔洞，該孔洞的形成有利于碳纖維微球的附著；

2、炭纖維是一種具有高強度高模量，因其密度小，易在漿料中懸浮團聚，以無毒無味的樹脂為殼體制作碳纖維微球有助于碳纖維在基體料中均勻分散，均勻提高瓷器整體的強度。

具體實施方式