CN101456755A - 电磁炉陶瓷板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁炉陶瓷板及其制备方法。采用普通陶瓷骨料和有机粘结剂，用有机成孔剂，配比为陶瓷骨料72－90％；有机粘结剂5－8％；有机成孔剂5－20％；采用干压成型制备工艺。通过该技术制备出的电磁炉陶瓷板具有800℃－1100℃无变形；其热膨胀系数在0－1.5×10－6/K；能承受650℃到室温水10次循环无开裂；制备能耗是微晶板的2/3左右，成本是微晶玻璃的1/2左右；能够抵抗535克钢球11－18cm高跌落不开裂或冲击锤冲击5次不开裂的强度；孔隙率在0－40％；在使用中无发黄现象，并使电磁炉陶瓷板符合行业要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种低膨胀系数陶瓷板，尤其是一种适用电磁炉、微波炉、比萨炉和光波炉等绝缘、耐热和低膨胀系数陶瓷板及其制备方法。
背景技术
电磁炉面板是电磁炉等家电设备中必须的关键部件，它要求陶瓷板具有耐800℃高温而不变形，能承受600℃以上到室温的温度急变10次不开裂，同时要具有相当高的强度。1971年德国的肖特公司首次采用微晶玻璃应用在电磁炉上，现在市面上电磁炉面板全部采用微晶板，由于微晶板只有只有西方国家少数几家产品能达到在800℃不软化变形和在使用过程中不发黄，所有国产微晶玻璃板在700℃就开始软化变形，严重影响电磁炉的使用安全；国产微晶板在使用中也普遍出现发黄的严重问题，影响电磁炉的美观和卫生清洁；国产微晶板的制备工艺是采用通过玻璃熔炉1500℃以上高温熔化再成型，然后通过700℃以上晶化炉晶化，得到的微晶板再经过抛光后才能使用，从而造成后加工工序多和能耗高；另外，广州东门子电业制造有限公司邱明勇报道黑晶板在国内市场占有率2005年就达到43—48％，现在黑晶板市场占有率达到80—90％。但国产黑晶板的强度较低，535g钢球11cm高冲击几次就出现碎裂，常常导致电磁炉在使用过程中出现面板开裂的现象。采用高性能陶瓷板替代微晶玻璃板到目前为止尚无成功报道。因此，有必要开发一种新的陶瓷材料来适应高品质电磁炉发展的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术的技术问题是提供一种高性能、低能耗的电磁炉陶瓷板以及其制备方法，通过该技术制备出的电磁炉陶瓷板具有800℃—1100℃无变形；其热膨胀系数在0—1.5×10-6/K；能承受650℃到室温水10次循环无开裂；制备能耗是微晶板的2/3左右，成本是微晶玻璃的1/2左右；能够抵抗535克钢球11-18cm高跌落不开裂或冲击锤冲击5次不开裂的强度；孔隙率在0—40％；在使用中无发黄现象，并使电磁炉陶瓷板符合行业要求。
本发明的技术方案是：电磁炉陶瓷板及其制备方法，其特征在于采用下列配方和制备方法：
(1)配方(以重量比计)：
电磁炉陶瓷板配方：陶瓷骨料72—90％；有机粘结剂5-8％；有机成孔剂5—20％。
陶瓷骨料是指氧化铝、透锂长石、锂辉石、石英、瓷粉、碳化硅和堇青石等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物；有机粘结剂是羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、淀粉和糊精等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物；所述有机成孔剂为淀粉、碳黑和木炭等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物。
(2)制备方法
A、配料。将陶瓷骨料、有机粘结剂、有机成孔剂按比例要求配料；
B、球磨。将上述混合料在球磨机中球磨24小时，其中料：球石：水＝1：2：1，得到陶瓷浆料；
C、造粒。将B步骤中所得混合陶瓷料浆采用喷雾造粒或手工造粒，并陈腐8小时以上，得到陶瓷粉料；
D、成型。将C步骤所得陶瓷粉料，用250—1000吨的陶瓷压力成型机压制成型，成型压力15—60MPa，得到电磁炉陶瓷板生坯；
E1、施釉和干燥。将D步骤所得电磁炉陶瓷板生坯采用喷釉或浸釉方式上釉，并在干燥窑中60-90℃干燥1-2小时，得到电磁炉陶瓷板施釉生坯；
F1、将E1中所得电磁炉陶瓷板施釉生坯，放入辊道窑或梭式窑等窑炉中进行共烧，以5—15℃/min的升温速度进行升温，在700℃保温1-2小时，在1100℃—1400℃保温2—6小时，得到电磁炉陶瓷板成品；
或者
E2、将D步骤所得电磁炉陶瓷板生坯，放入辊道窑或梭式窑等窑炉中进行烧结，以5—15℃/min的升温速度进行升温，在700℃保温1-2小时，在1100℃—1400℃保温2—6小时，得到电磁炉陶瓷板素坯；
F2、将E2步骤得到的陶瓷板素坯经过丝印网印刷颜色装饰层后，经过干燥炉700℃烘烤1—2小时就得到电磁炉陶瓷板成品；
或者
E3、将E2步骤中制得的陶瓷素坯进行上釉，再进行釉烧，以5—15℃/min的升温速度进行升温，1100℃—1300℃保温1小时，得到电磁炉陶瓷板成品；
本发明中，电磁炉陶瓷板球磨、造粒、压制成型都为公知技术。
本发明具有下列优点是：
1 原材料便宜。陶瓷板采用的是普通陶瓷原料因而价格便宜，而微晶玻璃生产中使用的碳酸锂是进口昂贵化工原料，故采用陶瓷板代替微晶玻璃板成本降低50％以上。
2 成型工艺简单。陶瓷板采用普通干压成型工艺，设备投资小，生产周期短，整个陶瓷板生产线设备投资是微晶玻璃板生产线设备投资的1/2左右，同时陶瓷板可以实现坯釉共烧，能耗是微晶玻璃板的2/3左右。
3 后加工工序少。不需要磨平和抛光，可以直接生产成品。
4 性能好。陶瓷板能达到800—1100℃高温不变形，使用中无任何发黄问题出现，能成熟535g钢球11-18cm冲击10次不裂或冲击锤冲击5次不裂，抗温度急变性好，650℃到室温水淬10次不裂。
具体实施方式
以下所述实例详细的说明了本发明。在实例中，除另有说明外，所有份数和百分比均按重量计。
实施例1
1、按配方称取600g堇青石、100g锂辉石、50g氧化铝、200g玉米淀粉和50g羟甲级纤维素。
2、将1步骤中所得粉料加入球磨机中进行球磨，料：球石：水＝1：2：1，球磨时间24小时，得到陶瓷料浆2000g；
3、将2步骤中得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒并陈腐8小时，得到1050g造粒陶瓷粉；
4、将3步骤中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450吨的陶瓷压力成型机压制成片状，成型压力25Mpa，得到电磁炉陶瓷板生坯2片；
5、将4步骤中所得电磁炉陶瓷板生坯2片，在辊道窑中以15℃/min的升温速度进行升温，在700℃保温1小时，在1200℃保温2小时进行烧结，得到电磁炉陶瓷板素坯2片；
6、将5步骤中得到电磁炉陶瓷板素坯2片进行丝网印刷颜色油墨，在700℃烤炉中烘烤1小时就得到电磁炉陶瓷板成品；
实施例2
1、按配方称取720g锂辉石，100g碳化硅，50g羟甲级纤维素，130g木炭；
2、将1步骤的粉料加入球磨机中进行球磨，料：球石：水＝1：2：1，球磨时间24小时，得到陶瓷料浆2000g；
3、将2步骤中得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒并陈腐8小时，得到1050g造粒陶瓷粉；
4、将3步骤中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450吨的陶瓷压力成型机压制成片状，成型压力18Mpa，得到电磁炉陶瓷板生坯2片；
5、将4步骤制得的电磁炉陶瓷板生坯2片进行浸釉并烘干，得到电磁炉陶瓷板生釉坯2片；
6、将5步骤中所得电磁炉陶瓷板生釉坯2片在辊道窑中按15℃/min的升温速度进行升温，在700℃保温1小时，在1300℃保温2小时进行烧结，得到电磁炉陶瓷板成品2片；
实施例3
1、按配方称取300g堇青石、200g锂辉石、300g透锂长石、50g氧化铝、50g羟甲级纤维素、100g碳黑；
2、将1步骤的粉料加入球磨机中进行球磨，料：球石：水＝1：2：1，球磨时间24小时，得到陶瓷料浆2000g；
3、将2步骤中得到的陶瓷料浆进行喷雾造粒并陈腐8小时，得到1050g造粒陶瓷粉；
4、将3步骤中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450吨的陶瓷压力成型机压制成片状，成型压力30Mpa，得到电磁炉陶瓷板生坯2片；
5、将4步骤中所得电磁炉陶瓷板生坯2片，放入辊道窑中按15℃/min升温速度进行升温，在700℃保温1小时，在1280℃高温阶段保温3小时，得到电磁炉陶瓷板素坯板2片；
6、将5步骤中所得电磁炉陶瓷板素坯板进行浸釉并烘干，然后在辊道窑中以1150℃保温2h烧成，得到电磁炉陶瓷板成品2片。
Claims (9)
1.电磁炉陶瓷板，其特征在于采用下列配方(以重量百分比计)：
陶瓷骨料72—90％；有机粘结剂5-8％；有机成孔剂5—20％。
2.按照权利要求1所述的电磁炉陶瓷板其特征在于：所述的陶瓷骨料是氧化铝、透锂长石、锂辉石、石英、瓷粉、碳化硅和堇青石等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物。
3.按照权利要求1所述的有机粘结剂其特征在于：所述的有机粘结剂是羟甲基纤维素、羧甲基纤维素、淀粉和糊精等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物。
4.按照权利要求1所述的有机成孔剂其特征在于：所述有机成孔剂为淀粉、碳黑和木炭等其中的一种，或者多种或者全部，可按任意比例组合成组合物。
5.一种制备权利要求1所述的电磁炉陶瓷板的制备方法，其特征在于：采用配料、球磨、造粒、成型、施釉和干燥、烧结、丝网印刷等步骤。
6.按照权利要求5所述的电磁炉陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述成型是指采用用250—1000吨的陶瓷压力成型机干压压制成型，成型压力15—60Mpa。
7.按照权利要求5所述的电磁炉陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述施釉和干燥是指采用喷釉或浸釉方式上釉，并在干燥窑中60-90℃干燥1-2小时。
8.按照权利要求5所述的电磁炉陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述烧结是指在放入辊道窑或梭式窑等窑炉中进行，以5—15℃/min的升温速度进行升温，在700℃保温1-2小时，在1100℃—1400℃保温2—6小时。
9.按照权利要求5所述的电磁炉陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述丝网印刷是指通过丝印网印刷颜色装饰层后，经过干燥炉700℃烘烤1—2小时。
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