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一種陶瓷泥料及其制備陶瓷制品的方法與流程

文檔序號(hào):12394776閱讀:286來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及陶瓷泥料技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種陶瓷泥料及其制備陶瓷制品的方法。



背景技術(shù):

眾所周知,我國(guó)是陶瓷的故鄉(xiāng),陶瓷在我國(guó)具有悠久的歷史。陶瓷以其美觀深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài),特別是日用陶瓷,已成為消費(fèi)者必需的生活用品之一。

紫砂制品以其獨(dú)特的質(zhì)感、色澤以及“注茶越宿,暑月不餿”的特性聞名于世。它具有結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度較大、抗熱震性、透氣性好的特點(diǎn),用紫砂茶具泡茶是中國(guó)備受人們喜愛(ài)的一種傳統(tǒng)文化。用于燒制紫砂陶器的紫砂礦為含鐵質(zhì)粘土質(zhì)粉砂巖,由水云母和高嶺土、石英、云母屑和鐵質(zhì)等礦物成份組成,主要化學(xué)成份有氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化錳、氧化鉀和氧化鈉等,顏色有多種,主要分為紅紫砂、白紫砂、黃紫砂、紫砂、綠紫砂、黑紫砂,其中,黑紫砂原料來(lái)源稀少,是非常珍貴紫砂的礦土。

為了解決資源缺乏難題,現(xiàn)有技術(shù)中往往采用人工配制的方式將紫砂土、鋁質(zhì)粘土、鎂質(zhì)粘土、高嶺土或礬土等按照重量百分比進(jìn)行混合,再根據(jù)調(diào)色等工藝需要添加鐵紅粉、玻璃水、碳酸鋇、氧化錳、氧化鈷、鉻錫黃、鉻綠等化學(xué)原料制備。然而,這樣人工配制的紫砂土往往配方隨意性大、泥料粒度較大、可塑性差,制備的紫砂制品觸感粗糙、氣孔率較低、隔熱效果差,由于化工原料的添加也嚴(yán)重削弱了消費(fèi)者對(duì)紫砂產(chǎn)品的信心,因而不能真正起到替代宜興原礦紫砂泥的作用。

另外,傳統(tǒng)陶瓷產(chǎn)品在制造過(guò)程中,如何控制產(chǎn)品燒成過(guò)程中的收縮比一直是行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,而對(duì)收縮比影響至為關(guān)鍵的是坯體泥料的組成控制,其次是對(duì)燒結(jié)過(guò)程的控制,尤其是燒結(jié)溫度及燒結(jié)方式的控制。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種合格率高、生產(chǎn)周期短的陶瓷泥料及其制備陶瓷制品的方法,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土20-40份、花崗巖廢料20-30份、陶土15-25份、青石10-20份、蒙脫石8-12份、角閃石2-4份、鉀長(zhǎng)石1-2份、石英3-5份、納米二氧化硅2-4份、氧化鋁3-5份、云母粉4-6份、陶粒粉1-2份、氧化鎂2-4份、氧化鉀2-4份、氧化鎂1-3份、氧化鈣1-3份、氧化鐵2-4份、氫氧化鋁1-3份、偏鋁酸鈉1-3份、四羥基合鋁酸鈉1-3份、聚羧酸減水劑1-3份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土25-35份、花崗巖廢料22-28份、陶土18-22份、青石12-18份、蒙脫石9-11份、角閃石2.5-3.5份、鉀長(zhǎng)石1.2-1.8份、石英3.5-4.5份、納米二氧化硅2.5-3.5份、氧化鋁3.5-4.5份、云母粉4.5-5.5份、陶粒粉1.2-1.8份、氧化鎂2.5-3.5份、氧化鉀2.5-3.5份、氧化鎂1.5-2.5份、氧化鈣1.5-2.5份、氧化鐵2.5-3.5份、氫氧化鋁1.5-2.5份、偏鋁酸鈉1.5-2.5份、四羥基合鋁酸鈉1.5-2.5份、聚羧酸減水劑1.5-2.5份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土30份、花崗巖廢料25份、陶土20份、青石15份、蒙脫石11份、角閃石3份、鉀長(zhǎng)石1.5份、石英4份、納米二氧化硅3份、氧化鋁4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化鎂3份、氧化鉀3份、氧化鎂2份、氧化鈣2份、氧化鐵3份、氫氧化鋁2份、偏鋁酸鈉2份、四羥基合鋁酸鈉2份、聚羧酸減水劑2份。

作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述花崗巖廢料為加工花崗巖板材或混凝土骨料過(guò)程產(chǎn)生的粒徑小于0.5mm粉料。

作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案:所述陶土是一種三氧化二鋁含量為21-23%的沉積粘土。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨10-14h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率20-25%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度300-400℃,壓力-900-20KPa條件下,保溫30-50min;升溫至1300-1350℃保溫4-6h,然后以流量比1:3-5開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1300-1350℃,反應(yīng)2-4h;再升溫至1400-1450℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?-3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)2-4h,然后關(guān)閉氮?dú)?,再于溫?500-1600℃,壓力90-110KPa條件下,保溫20-40min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐2-6d后擠水1-2h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)4-6d,再暴曬2-4h,最后在35-45℃的烘干溫度下保養(yǎng)10-14h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在100-140℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1180-1220℃,恒溫?zé)?-10h得到陶瓷制品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:

本發(fā)明泥料粒度細(xì)、可塑性好,而且制備的紫砂制品觸感細(xì)膩、氣孔率佳、隔熱效果好,抗裂性強(qiáng),吸水率優(yōu)良;從坯體到陶瓷制品的過(guò)程中坯體的體積收縮率最低,使產(chǎn)品燒成不易變形,控制燒成收縮比在14-15%,可以拉寬產(chǎn)品燒成的溫度范圍,使得產(chǎn)品燒成的成品率更高,而且陶瓷制品的色澤較為均勻,基本上不會(huì)出現(xiàn)顏色對(duì)比較明顯的現(xiàn)象。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土20份、花崗巖廢料20份、陶土15份、青石10份、蒙脫石8份、角閃石2份、鉀長(zhǎng)石1份、石英3份、納米二氧化硅2份、氧化鋁3份、云母粉4份、陶粒粉1份、氧化鎂2份、氧化鉀2份、氧化鎂1份、氧化鈣1份、氧化鐵2份、氫氧化鋁1份、偏鋁酸鈉1份、四羥基合鋁酸鈉1份、聚羧酸減水劑1份。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨10h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率20%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度300℃,壓力-800KPa條件下,保溫30min;升溫至1300℃保溫4h,然后以流量比1:3開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1300℃,反應(yīng)2h;再升溫至1400℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)2h,然后關(guān)閉氮?dú)?,再于溫?500℃,壓力90KPa條件下,保溫20min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐2d后擠水1h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)4d,再暴曬2h,最后在35℃的烘干溫度下保養(yǎng)10h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在100℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1180℃,恒溫?zé)?h得到陶瓷制品。

實(shí)施例2

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土25份、花崗巖廢料22份、陶土18份、青石12份、蒙脫石9份、角閃石2.5份、鉀長(zhǎng)石1.2份、石英3.5份、納米二氧化硅2.5份、氧化鋁3.5份、云母粉4.5份、陶粒粉1.2份、氧化鎂2.5份、氧化鉀2.5份、氧化鎂1.5份、氧化鈣1.5份、氧化鐵2.5份、氫氧化鋁1.5份、偏鋁酸鈉1.5份、四羥基合鋁酸鈉1.5份、聚羧酸減水劑1.5份。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨11h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率21%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度320℃,壓力-600KPa條件下,保溫35min;升溫至1310℃保溫4.5h,然后以流量比1:3.5開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1310℃,反應(yīng)2.5h;再升溫至1410℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?-3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)2.5h,然后關(guān)閉氮?dú)猓儆跍囟?520℃,壓力95KPa條件下,保溫25min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐3d后擠水1.2h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)4.5d,再暴曬2.5h,最后在38℃的烘干溫度下保養(yǎng)11h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在110℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1190℃,恒溫?zé)?.5h得到陶瓷制品。

實(shí)施例3

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土30份、花崗巖廢料25份、陶土20份、青石15份、蒙脫石11份、角閃石3份、鉀長(zhǎng)石1.5份、石英4份、納米二氧化硅3份、氧化鋁4份、云母粉5份、陶粒粉1.5份、氧化鎂3份、氧化鉀3份、氧化鎂2份、氧化鈣2份、氧化鐵3份、氫氧化鋁2份、偏鋁酸鈉2份、四羥基合鋁酸鈉2份、聚羧酸減水劑2份。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨12h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率23%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度350℃,壓力-400KPa條件下,保溫40min;升溫至1320℃保溫5h,然后以流量比1:4開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1320℃,反應(yīng)3h;再升溫至1420℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?-3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)3h,然后關(guān)閉氮?dú)?,再于溫?550℃,壓力100KPa條件下,保溫30min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐4d后擠水1.5h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)5d,再暴曬3h,最后在40℃的烘干溫度下保養(yǎng)12h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在120℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1200℃,恒溫?zé)?h得到陶瓷制品。

實(shí)施例4

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土35份、花崗巖廢料28份、陶土22份、青石18份、蒙脫石11份、角閃石3.5份、鉀長(zhǎng)石1.8份、石英4.5份、納米二氧化硅3.5份、氧化鋁4.5份、云母粉5.5份、陶粒粉1.8份、氧化鎂3.5份、氧化鉀3.5份、氧化鎂2.5份、氧化鈣2.5份、氧化鐵3.5份、氫氧化鋁2.5份、偏鋁酸鈉2.5份、四羥基合鋁酸鈉2.5份、聚羧酸減水劑2.5份。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨13h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率24%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度380℃,壓力-100KPa條件下,保溫45min;升溫至1340℃保溫5.5h,然后以流量比1:4.5開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1340℃,反應(yīng)3.5h;再升溫至1440℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?-3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)3.5h,然后關(guān)閉氮?dú)猓儆跍囟?580℃,壓力105KPa條件下,保溫35min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐5d后擠水1.8h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)5.5d,再暴曬3.5h,最后在42℃的烘干溫度下保養(yǎng)13h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在130℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1210℃,恒溫?zé)?.5h得到陶瓷制品。

實(shí)施例5

一種陶瓷泥料,按照重量份的原料包括:高嶺土40份、花崗巖廢料30份、陶土25份、青石20份、蒙脫石12份、角閃石4份、鉀長(zhǎng)石2份、石英5份、納米二氧化硅4份、氧化鋁5份、云母粉6份、陶粒粉2份、氧化鎂4份、氧化鉀4份、氧化鎂3份、氧化鈣3份、氧化鐵4份、氫氧化鋁3份、偏鋁酸鈉3份、四羥基合鋁酸鈉3份、聚羧酸減水劑3份。

所述陶瓷泥料制備陶瓷制品的方法,具體步驟如下:

(1)按照重量份稱取各原料;

(2)將青石、蒙脫石、角閃石和鉀長(zhǎng)石錘成碎塊,再和高嶺土、花崗巖廢料、陶土、石英混合后放入球磨機(jī),并加水混合球磨14h,粒度控制為250目篩篩余小于0.2%,出磨后除鐵、過(guò)篩,在壓濾機(jī)中濾去多余水分,制成含水率25%;

(3)將納米二氧化硅、氧化鋁、云母粉、陶粒粉、氧化鎂、氧化鉀、氧化鎂、氧化鈣、氧化鐵、氫氧化鋁、偏鋁酸鈉、四羥基合鋁酸鈉、聚羧酸減水劑加入上述步驟(2)得到的混合料中,混合均勻得到混合物A;

(4)從混合物A中取出25%干燥,粉碎至60目,經(jīng)磁選機(jī)后,先于溫度400℃,壓力20KPa條件下,保溫50min;升溫至1350℃保溫6h,然后以流量比1:5開(kāi)啟氮?dú)夂蜌鍤?,并調(diào)節(jié)真空泵維持溫度為1350℃,反應(yīng)4h;再升溫至1450℃,并依次關(guān)閉氬氣和真空泵,調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁吭龃髩毫χ?個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,反應(yīng)4h,然后關(guān)閉氮?dú)?,再于溫?600℃,壓力110KPa條件下,保溫40min;

(5)將未經(jīng)過(guò)煅燒的75%重量份的混合物A和煅燒后的25%重量份的混合物A進(jìn)行混合,經(jīng)球磨機(jī)球磨后,陳腐6d后擠水2h得到泥料;

(6)將泥料進(jìn)行制坯,制好的坯體先通風(fēng)6d,再暴曬4h,最后在45℃的烘干溫度下保養(yǎng)14h;

(7)將坯體上釉,燒制,燒制時(shí)先在140℃進(jìn)行預(yù)熱,然后停止升溫,冷卻,冷卻至室溫后再升溫至1220℃,恒溫?zé)?0h得到陶瓷制品。

本發(fā)明泥料粒度細(xì)、可塑性好,而且制備的紫砂制品觸感細(xì)膩、氣孔率佳、隔熱效果好,抗裂性強(qiáng),吸水率優(yōu)良;從坯體到陶瓷制品的過(guò)程中坯體的體積收縮率最低,使產(chǎn)品燒成不易變形,控制燒成收縮比在14-15%,可以拉寬產(chǎn)品燒成的溫度范圍,使得產(chǎn)品燒成的成品率更高,而且陶瓷制品的色澤較為均勻,基本上不會(huì)出現(xiàn)顏色對(duì)比較明顯的現(xiàn)象。

上面對(duì)本專利的較佳實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明,但是本專利并不限于上述實(shí)施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。

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