本發(fā)明涉及一種模具制作工藝，具體涉及高強(qiáng)度坭興陶石膏模具的制作工藝。
背景技術(shù)：
坭興陶坯體成型方法有注漿成型法、壓制成型法和可塑成型法等，由于注漿成型具有高效率，適應(yīng)性大的有點(diǎn)，凡是大尺寸、形狀復(fù)雜、不規(guī)則的器型均可采用注漿成型制作。注漿成型是利用石膏模具內(nèi)氣孔的毛細(xì)管力吸取泥漿中多余水分使泥漿分散地粘附在模具上，形成與模具相同形狀的坯泥層，并隨著時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸增厚，當(dāng)泥層厚度達(dá)到要求時(shí)，將多余泥漿倒出，經(jīng)干燥收縮與石膏模壁脫離，然后將坯體脫模取出。由于石膏模具強(qiáng)度主要依靠石膏晶體顆粒之間的摩擦力及粘結(jié)力。石膏模具長(zhǎng)期處于復(fù)雜潮濕泥漿環(huán)境中，當(dāng)石膏模具遇到坭興陶泥漿后，水分子及電解質(zhì)將侵入石膏模毛細(xì)孔內(nèi)消弱石膏晶體顆粒之間的作用力，晶體完整穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，導(dǎo)致部分二水石膏因溶蝕、溶解而引起局部潰散破壞，降低其強(qiáng)度，最終縮短石膏模具的使用壽命。
為保證坭興陶坯體生產(chǎn)效率及質(zhì)量，石膏模具必須達(dá)到30～40％的氣孔率，因此在調(diào)配石膏漿料時(shí)，用水量高達(dá)60～80％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出理論值18.16％，嚴(yán)重降低石膏模具強(qiáng)度、耐水性及耐溶蝕性能，導(dǎo)致石膏模具的使用壽命很短，一般只有60～100次。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高強(qiáng)度坭興陶石膏模具的制作工藝，該工藝制成的石膏模具強(qiáng)度高，耐溶蝕性能好，使用壽命長(zhǎng)。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種高強(qiáng)度坭興陶石膏模具的制作工藝，包括以下步驟：
1)將石膏粉和水調(diào)和，得到石膏漿料；
2)往石膏漿料中加入其重量0.01～0.1％的prcl4，攪勻，得到混合漿料；
3)將混合漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
本發(fā)明在石膏漿料中加入prcl4，pr4+可以取代ca2+進(jìn)入caso4晶格內(nèi)，由于pr4+呈正四價(jià)，而ca2+呈正二價(jià)，使得被取代后的晶格帶正電荷，電荷斥力使得石膏晶體產(chǎn)生分散作用，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量減少，漿體內(nèi)過(guò)飽和度增加，晶體之間的搭接點(diǎn)增多，石膏孔徑細(xì)化，石膏模具內(nèi)部強(qiáng)度提高。由于石膏晶粒較大，晶粒之間的分子引力也較大，如果是其它三價(jià)的稀土離子取代ca2+進(jìn)入caso4晶格內(nèi)所產(chǎn)生的1個(gè)正電荷不足以抗拒石膏晶體之間的引力從而產(chǎn)生均勻的分散作用，這也是本發(fā)明選擇4價(jià)稀土離子的重要原因。
由于pr4+能量較高，進(jìn)入晶格后，能提高石膏晶格的活化能，石膏水化均勻，石膏晶格充分發(fā)育成針棒狀，晶型完整并在晶格邊緣出現(xiàn)外延性生長(zhǎng)，即在針棒狀晶體邊緣產(chǎn)生刺狀細(xì)小微晶，從而使得石膏晶體之間的搭接點(diǎn)增多，相互搭接緊密，石膏模具強(qiáng)度大大提高。cl-的存在可使得針棒狀晶體邊緣所產(chǎn)生的刺狀細(xì)小微晶呈有序排列，因此可進(jìn)一步提高石膏晶體的搭接緊密程度，進(jìn)一步提高石膏模具強(qiáng)度。
常規(guī)情況下，cl-存在于液相包含物中，而非進(jìn)入石膏晶體，在溫度升高時(shí)，cl-會(huì)脫離液相，進(jìn)而吸附于石膏晶體表面上能量最高部位，增大石膏變形和扭曲的程度，降低石膏活化能，從而降低石膏模具強(qiáng)度。但是本方案中，pr4+替代ca2+后晶格發(fā)生變化，cl-脫離液相后也無(wú)法吸附于石膏晶格的表面上能量最高部位，不會(huì)降低石膏活化能降低。
石膏粉為β-半水石膏粉。
由于prcl4的加入，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量減少，石膏粉與水的重量比為100：40～50。作為優(yōu)選，石膏粉與水的重量比為100：40～45。最優(yōu)選，石膏粉與水的重量比為100：45。
prcl4的用量為石膏漿料重量的0.01～0.1％，可在石膏晶格中產(chǎn)生適量的正電荷，以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)木ЯＥ懦饬?，既能產(chǎn)生較好的分散效果，又不會(huì)導(dǎo)致終凝時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，甚至無(wú)法終凝的不良后果。prcl4的用量為石膏漿料重量的0.01～0.05％時(shí)，石膏晶格產(chǎn)生正電荷合適，晶粒之間的排斥力合適，既能產(chǎn)生較好的分散效果，終凝時(shí)間合適。
本發(fā)明在石膏漿料中加入prcl4后，石膏模具強(qiáng)度大大提高，2h抗折強(qiáng)度為7mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為14mpa以上，使用次數(shù)可達(dá)150次以上。
具體實(shí)施方式
以下具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1
1)將石膏粉和水按重量比為100：40的比例調(diào)和，得到石膏漿料；
2)往石膏漿料中加入其重量0.01％的prcl4，攪勻，得到混合漿料；
3)將混合漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
經(jīng)測(cè)試，石膏模具的2h抗折強(qiáng)度為7.41mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為14.25mpa以上，吸水率為30.45％，使用次數(shù)可達(dá)150次以上。
實(shí)施例2
1)將石膏粉和水按重量比為100：50的比例調(diào)和，得到石膏漿料；
2)往石膏漿料中加入其重量0.1％的prcl4，攪勻，得到混合漿料；
3)將混合漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
經(jīng)測(cè)試，石膏模具的2h抗折強(qiáng)度為7.15mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為14.06mpa以上，吸水率為36.16％，使用次數(shù)可達(dá)150次以上。
實(shí)施例3
1)將石膏粉和水按重量比為100：45的比例調(diào)和，得到石膏漿料；
2)往石膏漿料中加入其重量0.05％的prcl4，攪勻，得到混合漿料；
3)將混合漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
經(jīng)測(cè)試，石膏模具的2h抗折強(qiáng)度為7.32mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為14.19mpa以上，吸水率為35.45％，使用次數(shù)可達(dá)150次以上。
實(shí)施例4
1)將石膏粉和水按重量比為100：50的比例調(diào)和，得到石膏漿料；
2)往石膏漿料中加入其重量0.1％的prcl4，攪勻，得到混合漿料；
3)將混合漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
經(jīng)測(cè)試，石膏模具的2h抗折強(qiáng)度為7.06mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為14.09mpa以上，吸水率為35.68％，使用次數(shù)可達(dá)150次以上。
對(duì)照例1
1)將石膏粉和水按重量比為100：78的比例調(diào)和，得到石膏漿料；
2)將石膏漿料制成各種形狀的坯模，干燥，即為石膏模具。
經(jīng)測(cè)試，石膏模具的2h抗折強(qiáng)度為3.20mpa以上，絕干抗折強(qiáng)度為5.82mpa以上，吸水率為39.43％，使用次數(shù)僅為90次。