本發(fā)明涉及陶瓷加工技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)陶瓷不僅硬度高、脆性大，導(dǎo)致加工性能差、加工難度大；而且由于陶瓷在高溫?zé)蓵r(shí)存在燒成線收縮和相當(dāng)程度的燒成變形，初燒成的陶瓷產(chǎn)品尺寸和表面光潔度往往達(dá)不到相應(yīng)的精度要求。工件在燒制得到素坯后一般需要陶瓷磨削加工才能得到尺寸精度和表面光潔度都達(dá)標(biāo)的陶瓷零件。另外，傳統(tǒng)的陶瓷由于含水量、各化學(xué)成分的含量以及釉料濃度的不同，在入窯燒制過(guò)程中由于干燥失水以及釉變等因素的影響，產(chǎn)生的收縮比無(wú)法控制，這就直接導(dǎo)致了在陶瓷上燒制的螺紋成型后與預(yù)期的規(guī)格相比差距很大，無(wú)法直接使用，因此，現(xiàn)有的陶瓷上的螺紋加工工藝一般為在陶瓷燒制成型后進(jìn)行機(jī)械打磨，利用機(jī)械打磨出螺紋，已滿足使用的規(guī)格要求。但是，考慮到陶瓷的硬度與塑韌性，陶瓷的硬度較大，而塑韌性極差，使得在對(duì)陶瓷進(jìn)行機(jī)械打磨過(guò)程中費(fèi)事費(fèi)力，同時(shí)稍有不慎陶瓷便會(huì)碎裂，成品率極低，所以這種機(jī)械打磨式的陶瓷螺紋加工方法效率極低，在現(xiàn)代生產(chǎn)中并不可取。

另外，傳統(tǒng)的陶瓷燒制工藝一般分為三個(gè)階段，即初始升溫的“烘干階段”、高溫過(guò)程的“窯變階段”以及緩慢降溫的“冷卻階段”，該傳統(tǒng)的升降溫?zé)七^(guò)程針對(duì)一般的陶瓷器件均可通用，但是，在面對(duì)需要考慮收縮比的陶瓷螺紋的燒制，該傳統(tǒng)的燒制工藝并不可取，成品率幾乎為零，因此，如何控制陶瓷燒制過(guò)程的收縮比，以解決陶瓷上螺紋的一次性燒制成型迫在眉睫。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提出一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，嚴(yán)格控制燒制參數(shù)，使燒制的陶瓷收縮比可控，且成品的杯口螺紋規(guī)格統(tǒng)一、精度高。

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，首先用原料拉胚造型，制出螺紋結(jié)構(gòu)，然后入窯素?zé)?，得素胎；再在素胎上施釉，入窯釉燒，即得成品；其特征在于：所述原料中三氧化二鋁的含量在22%-30%，原料的含水率在9.5%-10.5%，素胎施釉濃度為60-64波美度，且入窯釉燒按照如下步驟進(jìn)行：

第一步、3h內(nèi)由室溫氧化氣氛下勻速升溫至90℃；

第二步、18-20h內(nèi)由90℃氧化氣氛下勻速升溫至1000℃；

第三步、還原氣氛下，先以3min/℃的速率從1000℃勻速升溫至1050℃，并恒溫保持1h；再以1 min/℃的速率從1050℃勻速升溫至1240℃，最后在2h內(nèi)從1240℃勻速緩慢升溫至1260℃；

第四步、18-22min內(nèi)由1260℃勻速降溫至1130℃；

第五步、2h內(nèi)由1130℃勻速降溫至960℃；

第六步、1h內(nèi)由960℃勻速降溫至800℃；

第七部、1h內(nèi)由800℃勻速降溫至750℃；

第八步、4-5h內(nèi)由750℃勻速降溫至350℃；

第九步、6-7h內(nèi)由350℃勻速降溫至100℃，再自然冷卻至室溫。

作為優(yōu)選的，所述釉燒在柴燒窯中進(jìn)行。

作為優(yōu)選的，所述素?zé)郎囟葹?30-870℃。

作為優(yōu)選的，所述原料為硬質(zhì)高嶺土40份、軟質(zhì)高嶺土40份、木節(jié)粘土10份和鋁石10份。

作為優(yōu)選的，所述原料的化學(xué)成分含量如下：二氧化硅65.5%、三氧化二鋁27.5%、氧化鈣0.45%、氧化鎂0.4%、氧化鉀1.45%、氧化鈉0.21%、三氧化二鐵2.6%、氧化亞鐵0.47%、二氧化鈦1.26%和三氧化二磷0.16%。

作為優(yōu)選的，施釉厚度為1.4-1.6mm。

另外，發(fā)明專利“CN201510118615.9，一種氧化鋁陶瓷的螺紋加工方法”中提到：首先利用等靜壓機(jī)技術(shù)得到具有較高接近理論的密度和基本形狀的胎坯，使胎坯具有定型的能力，在等靜壓機(jī)壓制后即用數(shù)控或普通車床加工螺紋，加工螺紋后再煅燒，并同時(shí)按照升溫的參數(shù)進(jìn)行燒制，以嚴(yán)格控制氧化鋁陶瓷的燒成線收縮率在可控的范圍，可以根據(jù)需要將燒成線收縮率控制在某一特定值，保證氧化鋁陶瓷的螺紋制品在燒結(jié)成型后具有統(tǒng)一的規(guī)格和足夠的精度。

上述工藝方法的前提是氧化鋁陶瓷，與傳統(tǒng)的陶瓷相比，原料成分不同，晶粒在高溫下的反應(yīng)變化更不同，而傳統(tǒng)的陶瓷主要成分是二氧化硅和硅酸鹽，因此該專利并不適用于傳統(tǒng)的陶瓷工件，這是該專利與本申請(qǐng)的最大不同；另外，考慮到氧化鋁陶瓷中氧化鋁的成分在90%以上，成分相對(duì)單一，根據(jù)氧化鋁的高溫反應(yīng)變化，對(duì)其燒制前后的收縮比相對(duì)易于控制；而傳統(tǒng)的陶瓷就不同，傳統(tǒng)的陶瓷中二氧化硅的含量一般在60%左右，氧化鋁的含量一般在30%左右，成分原料更復(fù)雜，并不單一，其燒制前后的收縮比更加難以控制。

陶瓷燒制前后的收縮比是多個(gè)因素共同作用影響的，極難控制，而收縮比的直接影響因素就是原料的含水率以及原材料的強(qiáng)硬度。含水量過(guò)高或過(guò)低或者原材料的強(qiáng)硬度過(guò)高或過(guò)低，所得到的陶瓷螺紋都將與預(yù)期的規(guī)格差距較大，本發(fā)明的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制原料的配比和原料的含水率以及釉料的濃度，同時(shí)燒制工藝嚴(yán)格按照升降溫曲線進(jìn)行，綜合三個(gè)重要的參數(shù)，準(zhǔn)確把握陶瓷燒制前后的收縮比，以得到一次燒制成型的陶瓷螺紋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

第一，本發(fā)明所述的一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，給出了關(guān)鍵的原料配比、原料含水率和釉料的濃度這三個(gè)參數(shù)，22%-30%三氧化二鋁的含量保證了在燒制收縮比可控的情況下原料的強(qiáng)硬度，9.5%-10.5%的含水率保證了在燒制收縮比可控的情況下收縮率處于成品率最高的范圍，同時(shí)配合嚴(yán)格的升降溫曲線，使陶瓷燒制前后的收縮率精確控制在18-20%，嚴(yán)格按照以上工藝參數(shù)燒制能夠得到成品率極高的一次燒結(jié)成型的陶瓷螺紋。

第二，本發(fā)明所述的一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，從入窯至出窯，整個(gè)燒制過(guò)程持續(xù)了50-52h的時(shí)間，其中升溫?zé)Y(jié)過(guò)程中：

首先，3h升溫至90℃是對(duì)素胎以及釉料的低溫烘干階段，這個(gè)過(guò)程的溫度始終未超過(guò)100℃，是為了保證素胎以及釉料所含水分不會(huì)大量蒸發(fā)散失，對(duì)杯口處的螺紋起到了預(yù)干結(jié)成型的作用，為后續(xù)杯口處的螺紋成型助建了穩(wěn)健的基礎(chǔ)；

其次，18-20h由90℃勻速升溫至1000℃，這個(gè)過(guò)程實(shí)際上耗時(shí)20個(gè)小時(shí)左右，過(guò)程中將素胎以及釉料中所含水分保持低速率勻速蒸發(fā)析，對(duì)陶瓷螺紋初步定型；

最后，在1000-1240℃過(guò)程耗時(shí)5個(gè)小時(shí)左右，陶瓷胎體在高溫下出現(xiàn)低共融現(xiàn)象，出現(xiàn)玻璃液相，在液相的流動(dòng)性與表面張力作用下發(fā)生進(jìn)一步的收縮，這個(gè)過(guò)程中收縮基本完成，陶瓷螺紋基本成型，在1240-1260℃區(qū)間緩慢升溫2h是對(duì)成型的陶瓷螺紋進(jìn)行進(jìn)一步的穩(wěn)固，使收縮徹底結(jié)束，陶瓷螺紋徹底成型，這個(gè)過(guò)程也是釉料與胎體之間陶瓷增強(qiáng)相的形成過(guò)程。

第三，本發(fā)明所述的一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，降溫過(guò)程中，采用多段式分段降溫方式：

首先，18-22min內(nèi)由1260℃至1130℃的極速降溫，且重要的是降溫至1130℃仍處于相對(duì)高溫狀態(tài)，不至于因?yàn)闃O速降溫致使陶瓷開(kāi)裂，同時(shí)，最主要的是這個(gè)過(guò)程使胎體以及陶瓷增強(qiáng)相具有更好的塑韌性，降低了陶瓷尤其是螺紋結(jié)構(gòu)處的脆性；

其次，第五、六、七步的用不同的速率分段式連續(xù)降溫冷卻，溫度降至750℃，這個(gè)冷卻過(guò)程主要使陶瓷的晶粒達(dá)到最佳的排列形式，同時(shí)，重要的是對(duì)在高溫狀態(tài)下形成的玻璃液相以及熔融結(jié)合的陶瓷增強(qiáng)相起到了彌散、均勻分布的作用，進(jìn)一步保證了陶瓷的強(qiáng)硬度與塑韌性；

最后，第八、九步由750℃至100℃的降溫過(guò)程耗用了共12小時(shí)左右，這個(gè)過(guò)程中陶瓷以及釉料均已基本成型，特別是陶瓷的螺紋結(jié)構(gòu)以基本成型，主要考慮到傳統(tǒng)的陶瓷結(jié)構(gòu)均為表面光滑無(wú)凸起的結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明中的陶瓷螺紋結(jié)構(gòu)均為局部細(xì)小的凸起結(jié)構(gòu)，因此冷卻成型過(guò)程中極易碎裂，因此，這個(gè)過(guò)程降溫極其緩慢，主要是為了避免高溫下已基本成型的螺紋結(jié)構(gòu)在冷卻過(guò)程中的開(kāi)裂，甚至碎裂，同時(shí)，緩慢的降溫也有助于螺紋結(jié)構(gòu)脆性的降低，塑韌性的提高，提高成品率的同時(shí)，也保證了陶瓷螺紋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程。

實(shí)施例1

一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，首先用原料拉胚造型，制出螺紋結(jié)構(gòu)，然后入窯素?zé)?，得素胎；再在素胎上施釉，入窯釉燒，即得成品；所述原料中三氧化二鋁的含量在22%，原料的含水率在9.5%，素胎施釉濃度為60波美度，且入窯釉燒按照如下步驟進(jìn)行：

第一步、3h內(nèi)由室溫氧化氣氛下勻速升溫至90℃；

第二步、18h內(nèi)由90℃氧化氣氛下勻速升溫至1000℃；

第三步、還原氣氛下，先以3min/℃的速率從1000℃勻速升溫至1050℃，并恒溫保持1h；再以1 min/℃的速率從1050℃勻速升溫至1240℃，最后在2h內(nèi)從1240℃勻速緩慢升溫至1260℃；

第四步、18min內(nèi)由1260℃勻速降溫至1130℃；

第五步、2h內(nèi)由1130℃勻速降溫至960℃；

第六步、1h內(nèi)由960℃勻速降溫至800℃；

第七部、1h內(nèi)由800℃勻速降溫至750℃；

第八步、4h內(nèi)由750℃勻速降溫至350℃；

第九步、6h內(nèi)由350℃勻速降溫至100℃，再自然冷卻至室溫。

實(shí)施例2

一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，首先用原料拉胚造型，制出螺紋結(jié)構(gòu)，然后入窯素?zé)?，得素胎；再在素胎上施釉，入窯釉燒，即得成品；所述原料中三氧化二鋁的含量在30%，原料的含水率在10.5%，素胎施釉濃度為64波美度，且入窯釉燒按照如下步驟進(jìn)行：

第一步、3h內(nèi)由室溫氧化氣氛下勻速升溫至90℃；

第二步、20h內(nèi)由90℃氧化氣氛下勻速升溫至1000℃；

第三步、還原氣氛下，先以3min/℃的速率從1000℃勻速升溫至1050℃，并恒溫保持1h；再以1 min/℃的速率從1050℃勻速升溫至1240℃，最后在2h內(nèi)從1240℃勻速緩慢升溫至1260℃；

第四步、22min內(nèi)由1260℃勻速降溫至1130℃；

第五步、2h內(nèi)由1130℃勻速降溫至960℃；

第六步、1h內(nèi)由960℃勻速降溫至800℃；

第七部、1h內(nèi)由800℃勻速降溫至750℃；

第八步、5h內(nèi)由750℃勻速降溫至350℃；

第九步、7h內(nèi)由350℃勻速降溫至100℃，再自然冷卻至室溫。

實(shí)施例3

一種九步法燒制具有螺紋結(jié)構(gòu)汝瓷的工藝，首先用原料拉胚造型，制出螺紋結(jié)構(gòu)，然后入窯素?zé)?，得素胎；再在素胎上施釉，入窯釉燒，即得成品；所述原料中三氧化二鋁的含量在26%，原料的含水率在10%，素胎施釉濃度為62波美度，且入窯釉燒按照如下步驟進(jìn)行：

第一步、3h內(nèi)由室溫氧化氣氛下勻速升溫至90℃；

第二步、19h內(nèi)由90℃氧化氣氛下勻速升溫至1000℃；

第三步、還原氣氛下，先以3min/℃的速率從1000℃勻速升溫至1050℃，并恒溫保持1h；再以1 min/℃的速率從1050℃勻速升溫至1240℃，最后在2h內(nèi)從1240℃勻速緩慢升溫至1260℃；

第四步、20min內(nèi)由1260℃勻速降溫至1130℃；

第五步、2h內(nèi)由1130℃勻速降溫至960℃；

第六步、1h內(nèi)由960℃勻速降溫至800℃；

第七部、1h內(nèi)由800℃勻速降溫至750℃；

第八步、4.5h內(nèi)由750℃勻速降溫至350℃；

第九步、6.5h內(nèi)由350℃勻速降溫至100℃，再自然冷卻至室溫。

以上為本發(fā)明的基本實(shí)施例，在以上基礎(chǔ)上，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的限定或改進(jìn)。

進(jìn)一步的，所述釉燒在柴燒窯中進(jìn)行。柴燒窯的火比較溫潤(rùn)，非常適合陶瓷螺紋結(jié)構(gòu)的燒制，更有助于促進(jìn)螺紋的成型以及高質(zhì)量陶瓷螺紋的產(chǎn)出。

進(jìn)一步的，所述素?zé)郎囟葹?30-870℃。素?zé)郎囟扰c現(xiàn)有技術(shù)中汝瓷的常規(guī)燒制一直，另外還有素?zé)臅r(shí)間，均為現(xiàn)有的技術(shù)參數(shù)，在此便不做贅述。

所述原料為硬質(zhì)高嶺土40份、軟質(zhì)高嶺土40份、木節(jié)粘土10份和鋁石10份。

進(jìn)一步的，所述原料的化學(xué)成分含量如下：二氧化硅65.5%、三氧化二鋁27.5%、氧化鈣0.45%、氧化鎂0.4%、氧化鉀1.45%、氧化鈉0.21%、三氧化二鐵2.6%、氧化亞鐵0.47%、二氧化鈦1.26%和三氧化二磷0.16%。以上為成品率以及質(zhì)量最高時(shí)，胎體原料的各化學(xué)成分含量，其中三氧化二鋁的含量尤為重要。

進(jìn)一步的，施釉厚度為1.4-1.6mm。施釉的厚度也為常規(guī)的陶瓷工藝參數(shù)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例描述如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述所述技術(shù)內(nèi)容作出的些許更動(dòng)或修飾均為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。