本發(fā)明屬于陶瓷，特別涉及一種耐磨陶瓷材料的制備方法。

背景技術：

1、陶瓷磚在日常生產生活中應用廣泛，現有的陶瓷磚一般以長石、滑石、方解石、高嶺土作為原料，通過研磨、混料、壓制、煅燒而成。然而，這類陶瓷磚存在耐磨性不佳以及抗折強度不足的問題?，F有技術中有通過增加藍晶石、鈦白粉作為原料來提高陶瓷磚的耐磨性和抗折強度。然而得到的陶瓷材料或陶瓷磚的抗折強度也難以超過64mpa，這使得陶瓷材料的使用受到了很大的限制，也無法滿足市場的需求。

2、因此，亟需提供一種新的耐磨陶瓷材料的制備方法，通過該制備方法得到的耐磨陶瓷材料同時具有良好的耐磨性和抗折強度。

技術實現思路

1、本發(fā)明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發(fā)明提出一種耐磨陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明所述耐磨陶瓷材料的制備方法所制備的耐磨陶瓷材料同時具有良好的耐磨性和高的抗折強度，例如抗折強度超過65mpa。

2、本發(fā)明所述耐磨陶瓷材料通過鉀長石、鈉長石、高嶺土、蛇紋石、燒滑石、納米氧化鋯、氧化石墨烯、玄武巖纖維、聚氧乙烯醚、富勒烯三氟甲基衍生物、溶劑的混合得到分散均勻的漿料，然后進行噴霧造粒、壓制成型以及燒結，制得所述耐磨陶瓷材料。其中，通過聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和溶劑的使用，使得各組分（鉀長石、鈉長石、高嶺土、蛇紋石、燒滑石、納米氧化鋯、氧化石墨烯、玄武巖纖維、富勒烯三氟甲基衍生物）分散均勻，有助于獲得性能均勻的耐磨陶瓷材料。氧化石墨烯、玄武巖纖維和富勒烯三氟甲基衍生物與其他組分的配合使用，使得燒結得到的耐磨陶瓷材料的耐磨性得到顯著提升。氧化石墨烯具有二維結構特點，玄武巖纖維具有一維結構，富勒烯三氟甲基衍生物具有零維結構特點，通過這三種特定物質的相互作用，能構成穩(wěn)定的空間結構，使得所述耐磨陶瓷材料具有高的抗折強度。

3、另外，各組分特定的含量，有助于混合過程中的分散，以及燒結、冷卻過程中應力的釋放。

4、本發(fā)明提供一種耐磨陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

5、按重量份數計，將鉀長石40份、鈉長石15-30份、高嶺土1-8份、蛇紋石1-8份、燒滑石5-20份、納米氧化鋯2-8份、氧化石墨烯0.1-1份、玄武巖纖維0.1-0.8份、聚氧乙烯醚0.5-2.5份、富勒烯三氟甲基衍生物0.1-0.8份、十二烷基磺酸鈉0.1-2份、溶劑10-50份混合，得到漿料，然后進行噴霧造粒，得到坯料，然后進行壓制成型，得到生坯，燒結，制得所述耐磨陶瓷材料。

6、優(yōu)選的，所述溶劑包括水、含氟溶劑和酯。三種溶劑的復合使用，能使得其他原料組分分散均勻。

7、優(yōu)選的，所述含氟溶劑選自1,3,5-三(三氟甲基)環(huán)己烷、1,2-二氟乙烷、六氟異丙醇中的至少一種。

8、優(yōu)選的，所述酯包括甲酸甲酯、乙酸乙酯中的至少一種。

9、優(yōu)選的，所述溶劑中水與含氟溶劑、酯的體積比為10：（0.1-3）：（0.05-3）。

10、優(yōu)選的，所述富勒烯三氟甲基衍生物選自c60(cf3)12、c60(cf3)14、c60(cf3)16、c60(cf3)18中的至少一種。

11、優(yōu)選的，所述玄武巖纖維的直徑為1-8μm，長度為1-5mm。

12、優(yōu)選的，加入所述玄武巖纖維前，還加入納米二硫化鎢。先加入納米二硫化鎢，然后加入玄武巖纖維有助于納米二硫化鎢分散均勻。

13、優(yōu)選的，所述納米二硫化鎢的目數為300-500目。

14、優(yōu)選的，所述納米二硫化鎢的加入量為0.3-1份。加入少量的納米二硫化鎢可調整耐磨陶瓷材料的晶相比例，對耐磨陶瓷材料的抗折強度提升有促進作用。

15、優(yōu)選的，所述燒結的溫度為1200-1300℃，燒結的時間為30-70分鐘；進一步優(yōu)選的，所述燒結的溫度為1250-1280℃，燒結的時間為40-70分鐘。

16、優(yōu)選的，所述燒結是以6-15℃/分鐘的速率升溫至1200-1300℃。

17、優(yōu)選的，所述燒結后還包括冷卻的過程。

18、優(yōu)選的，所述冷卻的過程中，先以12-15℃/分鐘的速率冷卻到550-600℃，然后以5-8℃/分鐘的速率冷卻到100-180℃，最后以3-5℃/分鐘的速率冷卻到室溫。在該特定的分階段冷卻速率下，有助于耐磨陶瓷材料內部應力的進一步釋放，有助于提升耐磨陶瓷材料的抗折強度。

19、優(yōu)選的，一種耐磨陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

20、按重量份數計，將鉀長石40份、鈉長石20-25份、高嶺土3-6份、蛇紋石3-6份、燒滑石6-15份、納米氧化鋯5-8份、氧化石墨烯0.5-1份、玄武巖纖維0.5-0.8份、聚氧乙烯醚0.8-2.5份、富勒烯三氟甲基衍生物0.1-0.8份、十二烷基磺酸鈉0.1-2份、溶劑10-40份混合，得到漿料，然后進行噴霧造粒，得到坯料，然后進行壓制成型，得到生坯，燒結，制得所述耐磨陶瓷材料。

21、上述耐磨陶瓷材料成型時可以設計成磚的形狀，最后燒結能得到耐磨陶瓷磚。

22、相對于現有技術，本發(fā)明的有益效果如下：

23、（1）本發(fā)明所述耐磨陶瓷材料通過鉀長石、鈉長石、高嶺土、蛇紋石、燒滑石、納米氧化鋯、氧化石墨烯、玄武巖纖維、聚氧乙烯醚、富勒烯三氟甲基衍生物、溶劑的混合得到分散均勻的漿料，然后進行噴霧造粒、壓制成型以及燒結，制得所述耐磨陶瓷材料。其中，通過聚氧乙烯醚、十二烷基磺酸鈉和溶劑的使用，使得各組分（鉀長石、鈉長石、高嶺土、蛇紋石、燒滑石、納米氧化鋯、氧化石墨烯、玄武巖纖維、富勒烯三氟甲基衍生物）分散均勻，有助于獲得性能均勻的耐磨陶瓷材料。氧化石墨烯、玄武巖纖維和富勒烯三氟甲基衍生物與其他組分的配合使用，使得燒結得到的耐磨陶瓷材料的耐磨性得到顯著提升。氧化石墨烯具有二維結構特點，玄武巖纖維具有一維結構，富勒烯三氟甲基衍生物具有零維結構特點，通過這三種特定物質的相互作用，能構成穩(wěn)定的空間結構，使得所述耐磨陶瓷材料具有高的抗折強度。

24、（2）在本發(fā)明特定的分階段冷卻速率下，有助于耐磨陶瓷材料內部應力的進一步釋放，有助于提升耐磨陶瓷材料的抗折強度。

25、（3）加入少量的納米二硫化鎢可調整耐磨陶瓷材料的晶相比例，對耐磨陶瓷材料的抗折強度有提升作用。

技術特征：

1.一種耐磨陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述溶劑包括水、含氟溶劑和酯。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述含氟溶劑選自1,3,5-三(三氟甲基)環(huán)己烷、1,2-二氟乙烷、六氟異丙醇中的至少一種；和/或，所述酯包括甲酸甲酯、乙酸乙酯中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述富勒烯三氟甲基衍生物選自c60(cf3)12、c60(cf3)14、c60(cf3)16、c60(cf3)18中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述玄武巖纖維的直徑為1-8μm，長度為1-5mm。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，加入所述玄武巖纖維前，還加入納米二硫化鎢。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結的溫度為1200-1300℃，燒結的時間為30-70分鐘。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結后還包括冷卻的過程。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述冷卻的過程中，先以12-15℃/分鐘的速率冷卻到550-600℃，然后以5-8℃/分鐘的速率冷卻到100-180℃，最后以3-5℃/分鐘的速率冷卻到室溫。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明屬于陶瓷技術領域，特別涉及一種耐磨陶瓷材料的制備方法。該制備方法，包括以下步驟：按重量份數計，將鉀長石40份、鈉長石15?30份、高嶺土1?8份、蛇紋石1?8份、燒滑石5?20份、納米氧化鋯2?8份、氧化石墨烯0.1?1份、玄武巖纖維0.1?0.8份、聚氧乙烯醚0.5?2.5份、富勒烯三氟甲基衍生物0.1?0.8份、十二烷基磺酸鈉0.1?2份、溶劑10?50份混合，得到漿料，然后進行噴霧造粒，得到坯料，然后進行壓制成型，得到生坯，燒結，制得耐磨陶瓷材料。本發(fā)明的耐磨陶瓷材料的制備方法所制備的耐磨陶瓷材料同時具有良好的耐磨性和高的抗折強度，例如抗折強度超過65MPa。

技術研發(fā)人員：段錦霞,辛肖桃,關偉洪,梁文勇,關潤淡,關偉鏗,余文剛,何星東,張慶剛,趙令逸,謝平,黃建忠,湯向輝,武文達,梁永釗,潘翠玉,陳冠堅,梁淑芬,李加文,李志敏,區(qū)穎真,馮裕海,黎澤逸,楊河山,陸祥禮,張國江,廖社川,張彬
受保護的技術使用者：廣東新潤成陶瓷有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19