一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，由以下重量份的原料制備制成：鈦酸鉀晶須11?13、滑石粉15?18、剛玉粉19?22、牡蠣殼粉15?19、硝酸鋅4?6、氫氧化鈉0.5?0.6、氧化石墨烯13?16、六偏磷酸鈉0.3?0.5、粉煤灰40?45、白釉球35?40、廢玻璃6?8、氧化鋁4?6、石膏粉8?10、麥飯石10?14、石英砂3?4、綠茶21?25、橙子皮14?17、貝殼粉6?8、蝦殼粉4?6、聚乙烯醇0.2?0.3、磷酸三丁酯0.2?0.3、去離子水適量；本發(fā)明的日用陶瓷綜合性能佳，長(zhǎng)期使用，為人體健康做出貢獻(xiàn)，且工藝簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本較低，制品抗高溫撕裂性能好，值得推廣。
【專利說(shuō)明】
一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及日用陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)不僅礦產(chǎn)資源豐富，同時(shí)也是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和煤炭消費(fèi)國(guó)，近年來(lái)，我國(guó)火力發(fā)電發(fā)展迅速，其中大多數(shù)以煤炭為燃料，發(fā)電量達(dá)1.3億kW.!!，火力發(fā)電所占比例達(dá)到了79.6%，由此導(dǎo)致粉煤灰排放量逐年增加。2010年底，排放量達(dá)到近3億噸，大量粉煤灰的排放收到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。我國(guó)自1987年開始就對(duì)如何利用粉煤灰作為資源綜合利用的突破口，對(duì)其進(jìn)行綜合利用，成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)方針。廢玻璃類物質(zhì)其化學(xué)穩(wěn)定性極強(qiáng)，不腐爛、不燃燒、不能降解，大量的廢玻璃既占地，又污染環(huán)境，回收和利用是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的最佳途徑，而且具有很好的經(jīng)濟(jì)性，玻璃的主要成分是二氧化硅，能夠促進(jìn)陶瓷的燒結(jié)。在陶瓷生產(chǎn)中，燒成溫度越高，燒成時(shí)間越長(zhǎng)，能耗就越高，據(jù)熱平衡計(jì)算，燒成溫度每降低100°C，則單位產(chǎn)品熱耗可降低10%以上，燒成時(shí)間每縮短10%，則產(chǎn)量增加10%，熱耗降低4%，所以降低燒成溫度和時(shí)間具有顯著的節(jié)能減排社會(huì)意義。近20年來(lái)，陶瓷行業(yè)進(jìn)入了日新月異的發(fā)展階段，新技術(shù)、新設(shè)備的大量使用，陶瓷產(chǎn)量也有較大幅度增長(zhǎng)。新型陶瓷作為一種新材料，以其優(yōu)異的性能在材料領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，受到人們的高度重視。日用陶瓷作為傳統(tǒng)陶瓷材料在材料領(lǐng)域占有重要的地位，因?yàn)樗婕暗饺藗兩畹姆椒矫婷?，日用陶瓷的發(fā)展隨著人們生活水平的提高提出了更多的要求，其中抗菌是目前提出最普遍的要求。由于瓷器的大量需求，瓷土資源的大量開采正以驚人的速度減少，并且是不可再生資源，如果找不到替代資源，人們有可能以后會(huì)面臨無(wú)資源可采的尷尬局面。楊玉衛(wèi)等人在《利用粉煤灰等工業(yè)廢料制備日用陶瓷的研究》一文中指出，利用火電廠排放的粉煤灰、陶瓷工業(yè)產(chǎn)生的大量廢匣缽、廢瓷粉利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)配方，研制出清潔生產(chǎn)日用陶瓷的配方，其中粉煤灰、廢匣缽、廢瓷粉的含量分別是10%、10%、8%，應(yīng)用此技術(shù)可以為企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，為粉煤灰的資源化利用找到出口，雖然提高了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，但是諸多性能無(wú)法達(dá)到人們的要求，例如抗菌、抗高溫、抗凍等性能不高，使用壽命不長(zhǎng)的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶
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[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，由以下重量份的原料制備制成:鈦酸鉀晶須11-13、滑石粉15-18、剛玉粉19-22、牡蠣殼粉15-19、硝酸鋅4-6、氫氧化鈉0.5-0.6、氧化石墨烯13-16、六偏磷酸鈉0.3-0.5、粉煤灰40-45、白釉球35-40、廢玻璃6_8、氧化鋁4_6、石膏粉8_10、麥飯石10-14、石英砂3-4、綠茶21-25、橙子皮14-17、貝殼粉6-8、蝦殼粉4-6、聚乙烯醇0.2-
0.3、磷酸三丁酯0.2-0.3、去尚子水適量。
[0005]所述一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，由下列具體步驟制備制成:
(1)將氧化石墨烯、氫氧化鈉、六偏磷酸鈉加到總質(zhì)量6-8倍量的去離子水中，攪拌均勻后加入硝酸鋅攪拌溶解，加熱至60_7(TC攪拌反應(yīng)6_8h，將反應(yīng)液用去離子水離心洗滌，收集沉淀后在70-80°C下真空干燥備用；
(2)將麥飯石洗凈烘干后磨成細(xì)粉，將綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉混合加到75%的乙醇溶液中，在50-60°C時(shí)煎煮20-30min，繼續(xù)升溫至90-100°C時(shí)煎煮10-20min，冷卻至室溫后進(jìn)行離心分離，取其上清液濃縮后和聚乙烯醇、麥飯石粉、磷酸三丁酯球磨30_40min，結(jié)束后一邊用直流電動(dòng)攪拌機(jī)對(duì)漿料不斷攪拌，一邊噴霧干燥制成納米麥飯石微球備用；
(3)將廢玻璃清洗干凈后烘干進(jìn)行破碎，然后加到膠體磨中研磨過100-200目篩，將玻璃粉與粉煤灰、滑石粉、剛玉粉、石英砂、牡蠣殼粉混合得到干物料，加入占干物料總質(zhì)量40-50%的去離子水，經(jīng)過球磨粉碎得到過300-400目的漿料；
(4)將步驟(3)得到的漿料用磁選機(jī)進(jìn)行磁選除鐵，使?jié){料中鐵的含量<0.2%，將漿料加到成型機(jī)中干燥成型得到坯體，將坯體放入爐內(nèi)溫度為100-200°C的燒結(jié)爐中，在1200-1250°C溫度下進(jìn)行煅燒5-7h，冷卻至常溫后打磨刨光備用；
(5)將白釉球、鈦酸鉀晶須、氧化鋁、石膏粉和步驟(I)得到的抗菌劑混合，加到球磨機(jī)中進(jìn)行濕法球磨，加入物料總重量45-55%的去離子水，將球磨后的釉漿分別過200目、300目篩，去除雜質(zhì)及粗顆粒，得到細(xì)釉漿，將釉漿施釉于步驟(4)制備的素坯上，在1180-1250°C下燒結(jié)4-5h;
(6)將步驟(2)制備的納米麥飯石微球和磷酸氫鋁粘結(jié)劑按照2-3:1比例混合，涂敷在步驟(5 )制備的陶瓷表面，經(jīng)陰干后在120-140 0C下恒溫2h即可得到。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明利用廢棄資源粉煤灰作為陶瓷原料，降低了對(duì)環(huán)境的污染，并且其中氧化硅、氧化鋁含量較高，顆粒比表面積大呈多孔結(jié)構(gòu)，容易研磨，可以降低制品的燒成溫度，達(dá)到節(jié)能的目的，廢棄的玻璃在與粉煤灰燒結(jié)過程中，在低溫下熔融，形成玻璃相，起到結(jié)合劑的作用，降低了燒成溫度，并且提高了陶瓷表面光滑、抗凍、易清潔、抗沖擊等方面的性能，將合成的抗菌劑和釉料混合施釉在陶瓷素坯表面，提高了陶瓷的抗菌性能，降低了人類患病的危險(xiǎn)系數(shù)，并且采用綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉煎煮提取出微量元素用麥飯石包覆形成納米麥飯石微球，利用粘結(jié)劑粘結(jié)在陶瓷表面，通過長(zhǎng)期受熱可溶出多種對(duì)人體有益的微量元素，為人們的機(jī)體提供營(yíng)養(yǎng)，強(qiáng)身健體，調(diào)節(jié)新陳代謝，對(duì)人體大有益處，本發(fā)明的日用陶瓷綜合性能佳，長(zhǎng)期使用，為人體健康做出貢獻(xiàn)，且工藝簡(jiǎn)單易行，生產(chǎn)成本較低，制品抗高溫撕裂性能好，值得推廣。
【具體實(shí)施方式】
[0007]—種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，由以下重量份(公斤)的原料制備制成:鈦酸鉀晶須11、滑石粉15、剛玉粉19、牡蠣殼粉15、硝酸鋅4、氫氧化鈉0.5、氧化石墨烯13、六偏磷酸鈉0.3、粉煤灰40、白釉球35、廢玻璃6、氧化鋁4、石膏粉8、麥飯石10、石英砂3、綠茶21、橙子皮14、貝殼粉6、蝦殼粉4、聚乙烯醇0.2、磷酸三丁酯0.2、去離子水適量。
[0008]所述一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，由下列具體步驟制備制成:
(I)將氧化石墨烯、氫氧化鈉、六偏磷酸鈉加到總質(zhì)量6倍量的去離子水中，攪拌均勻后加入硝酸鋅攪拌溶解，加熱至60°C攪拌反應(yīng)6h，將反應(yīng)液用去離子水離心洗滌，收集沉淀后在70°C下真空干燥備用；
(2)將麥飯石洗凈烘干后磨成細(xì)粉，將綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉混合加到75%的乙醇溶液中，在500C時(shí)煎煮20min，繼續(xù)升溫至90°C時(shí)煎煮1min，冷卻至室溫后進(jìn)行離心分離，取其上清液濃縮后和聚乙烯醇、麥飯石粉、磷酸三丁酯球磨30min，結(jié)束后一邊用直流電動(dòng)攪拌機(jī)對(duì)漿料不斷攪拌，一邊噴霧干燥制成納米麥飯石微球備用；
(3)將廢玻璃清洗干凈后烘干進(jìn)行破碎，然后加到膠體磨中研磨過100目篩，將玻璃粉與粉煤灰、滑石粉、剛玉粉、石英砂、牡蠣殼粉混合得到干物料，加入占干物料總質(zhì)量40%的去離子水，經(jīng)過球磨粉碎得到過300目的漿料；
(4)將步驟(3)得到的漿料用磁選機(jī)進(jìn)行磁選除鐵，使?jié){料中鐵的含量<0.2%，將漿料加到成型機(jī)中干燥成型得到坯體，將坯體放入爐內(nèi)溫度為1000C的燒結(jié)爐中，在1200°C溫度下進(jìn)行煅燒5h，冷卻至常溫后打磨刨光備用；
(5)將白釉球、鈦酸鉀晶須、氧化鋁、石膏粉和步驟(I)得到的抗菌劑混合，加到球磨機(jī)中進(jìn)行濕法球磨，加入物料總重量45%的去離子水，將球磨后的釉漿分別過200目、300目篩，去除雜質(zhì)及粗顆粒，得到細(xì)釉漿，將釉漿施釉于步驟(4)制備的素坯上，在1180°C下燒結(jié)4h;
(6)將步驟(2)制備的納米麥飯石微球和磷酸氫鋁粘結(jié)劑按照2:1比例混合，涂敷在步驟(5)制備的陶瓷表面，經(jīng)陰干后在120°C下恒溫2h即可得到。
[0009]試驗(yàn)數(shù)據(jù):
產(chǎn)品外觀規(guī)整，釉面平整;抗熱震性試驗(yàn)達(dá)到200°C投入20°C水中熱交換一次不裂;機(jī)械強(qiáng)度彡140mp2;釉面維氏顯微硬度彡6.2GPa;太陽(yáng)光下I小時(shí)的殺菌效率彡73%;抗沖擊強(qiáng)度 ^ I.4J/cm2 ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，其特征在于，由以下重量份的原料制備制成:鈦酸鉀晶須11-13、滑石粉15-18、剛玉粉19-22、牡蠣殼粉15-19、硝酸鋅4-6、氫氧化鈉0.5-0.6、氧化石墨烯13-16、六偏磷酸鈉0.3-0.5、粉煤灰40-45、白釉球35-40、廢玻璃6-8、氧化鋁4-6、石膏粉8-10、麥飯石10-14、石英砂3-4、綠茶21-25、橙子皮14-17、貝殼粉6-8、蝦殼粉4-6、聚乙烯醇0.2-0.3、磷酸三丁酯0.2-0.3、去離子水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種耐高溫高強(qiáng)度生活日用陶瓷，其特征在于，由下列具體步驟制備制成: (1)將氧化石墨烯、氫氧化鈉、六偏磷酸鈉加到總質(zhì)量6-8倍量的去離子水中，攪拌均勻后加入硝酸鋅攪拌溶解，加熱至60_7(TC攪拌反應(yīng)6-8h，將反應(yīng)液用去離子水離心洗滌，收集沉淀后在70-80°C下真空干燥備用； (2)將麥飯石洗凈烘干后磨成細(xì)粉，將綠茶、橙子皮、貝殼粉、蝦殼粉混合加到75%的乙醇溶液中，在50-60°C時(shí)煎煮20-30min，繼續(xù)升溫至90-100°C時(shí)煎煮10-20min，冷卻至室溫后進(jìn)行離心分離，取其上清液濃縮后和聚乙烯醇、麥飯石粉、磷酸三丁酯球磨30_40min，結(jié)束后一邊用直流電動(dòng)攪拌機(jī)對(duì)漿料不斷攪拌，一邊噴霧干燥制成納米麥飯石微球備用； (3)將廢玻璃清洗干凈后烘干進(jìn)行破碎，然后加到膠體磨中研磨過100-200目篩，將玻璃粉與粉煤灰、滑石粉、剛玉粉、石英砂、牡蠣殼粉混合得到干物料，加入占干物料總質(zhì)量40-50%的去離子水，經(jīng)過球磨粉碎得到過300-400目的漿料； (4)將步驟(3)得到的漿料用磁選機(jī)進(jìn)行磁選除鐵，使?jié){料中鐵的含量<0.2%，將漿料加到成型機(jī)中干燥成型得到坯體，將坯體放入爐內(nèi)溫度為100-200°C的燒結(jié)爐中，在1200-1250°C溫度下進(jìn)行煅燒5-7h，冷卻至常溫后打磨刨光備用； (5)將白釉球、鈦酸鉀晶須、氧化鋁、石膏粉和步驟(I)得到的抗菌劑混合，加到球磨機(jī)中進(jìn)行濕法球磨，加入物料總重量45-55%的去離子水，將球磨后的釉漿分別過200目、300目篩，去除雜質(zhì)及粗顆粒，得到細(xì)釉漿，將釉漿施釉于步驟(4)制備的素坯上，在1180-1250°C下燒結(jié)4-5h; (6)將步驟(2)制備的納米麥飯石微球和磷酸氫鋁粘結(jié)劑按照2-3:1比例混合，涂敷在步驟(5 )制備的陶瓷表面，經(jīng)陰干后在120-140 0C下恒溫2h即可得到。
【文檔編號(hào)】C04B33/132GK105906317SQ201610240185
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月18日
【發(fā)明人】郭菲
【申請(qǐng)人】郭菲