CN102417305A - 人造玉石餐具及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玉石的人工合成领域,具体涉及一种人造玉石餐具及其制备方法,其重量百分组成为:MgO占6.5-10.0%、A12O3占22-28%、SiO2占60-67%、K2O占1.7-4.0%、Fe2O3≤0.2%和TiO2≤0.2%,依次经过配料、研磨、造粒、制坯和烧成。本发明的优点在于采用合成堇青石、工业氧化铝、高纯高岭石类粘土、石英等普通无机原料制得了人造玉石餐具,不同于传统陶瓷,制品表面没有釉层,制品中不含铅、镉等重金属元素。外观温润光滑、有玉的质感,透光度、硬度远高于骨质瓷、镁质强化瓷等传统陶瓷,抗热震性高于骨质瓷、镁质强化瓷等传统陶瓷。
Description
技术领域
本发明属于玉石的人工合成领域,具体涉及一种人造玉石餐具及其制备方法。
背景技术
天然玉石质地致密、坚韧,经加工成各种工艺品,具有很高的观赏、使用和收藏价值,但资源有限,价格昂贵难以为大众接受。近年来,人造玉石产品在市场上不断出现,大都以树脂中加入石粉粘合而成,其主要缺点是硬度低,热稳定性和化学稳定性差,不能用来制作餐具。
专利CN101717248A中记载了以滑石、高岭土、长石、氧化铝为原料,烧成后瓷坯中含堇青石多于原顽灰石的一种中低温烧结日用滑石瓷,克服了现有滑石瓷成型难、烧成难和易炸瓷的特点,但制品中含堇青石、原顽灰石等多种结晶,影响其透光度。
专利CN101665347A中记载了以高岭土、石英、钾长石、氧化铝、增透剂为原料,经素烧、釉烧制成一种高强、高白、高透的日用细瓷,克服了普通强化瓷透光性差,滑石瓷和骨质瓷等高档瓷不易成型的难题,从主体成分来看仍然属于提高了增透性的强化瓷。
堇青石矿物的莫氏硬度7-7.5,化学式为2MgO·2Al2O3·5SiO2,理论化学组成为MgO13.7%,Al2O334.9%,SiO251.4%,由于它具有很低的热膨胀系数和优异的热震稳定性,因而被广泛用于制造工业陶瓷的窑具或耐高温冲击的陶瓷配件,目前没有检索到以堇青石为主晶相制作餐具的技术资料。
发明内容
本发明的目的是提供一种人造玉石餐具及其制备方法,制得的人造玉石餐具不用施釉,制品中以堇青石为主晶相,不含铅、镉对人身体有害的重金属元素,制品的外观温润光滑、透光度高、硬度高,抗热震性和化学稳定性良好。
本发明所述的人造玉石餐具,其重量百分组成为:MgO占6.5-10.0%、Al2O3占22-28%、SiO2占60-67%、K2O占1.7-4.0%、Fe2O3≤0.2%和TiO2≤0.2%。
实践中上述组成不足100%,余量为不可避免的常规矿物杂质。
其XRD谱线显示晶相为堇青石占45-70%,其余为玻璃相。
本发明所述的人造玉石餐具的制备方法,依次按照下列步骤进行:
(1)将含有所需成分的原料按化学重量百分组成配料混合,外加原料总重量0-1.5%的陶瓷颜料;
(2)将混合好后的配料湿法研磨至粒径5微米以下;
(3)料浆喷雾造粒,造粒粉颗粒的粒度为:16-40目筛余(意即16目筛下和40目筛上之间的颗粒料,类似表述意思相同):20-35%;40-80目筛余:30-48%;80-100目筛余:10-20%;100目筛下占1-15%;
(4)造粒后的配料等静压成型得坯体;
(5)成型后的坯体干燥;
(6)干燥后的坯体高温烧成,烧成温度为1280-1360℃,烧成保温时间为30-300min;
(7)降温至室温后得粗坯体;
(8)粗坯体直接研磨、抛光,制得制品。
其中:
配料时加入陶瓷颜料进行调整,能够分别制得呈现白色、青色、黄色、红色的制品。
等静压成型的压力优选为60-300Mpa。
坯体干燥优选采用自然干燥方式,干燥时间1-3天。
烧成优选采用梭式窑烧成。烧成后的粗坯体直接研磨、抛光,制得制品,不用施釉和再次釉烧。
制得的制品包括普通效果或具有浮雕画面的各种盘类、碗类、杯类、调羹类、针匙类、壶类、品锅类等餐具。
各成分引入所用的原料分别优选如下:
MgO成分引入的原料为低铁烧结镁粉、熟滑石或合成堇青石中的一种或几种的组合。
Al2O3成分引入的原料为粘土、工业氧化铝、钾长石或合成堇青石中的一种或几种的组合。
SiO2成分引入的原料为石英粉、熟滑石、粘土或合成堇青石中的一种或几种的组合。
K2O成分引入的原料为钾长石。
低铁烧结镁粉、熟滑石、粘土、工业氧化铝、石英粉、钾长石、合成堇青石均为市售商品。陶瓷颜料为市售商品,本发明主要采用钒蓝、镨黄、锆铁红三种。
本发明的优点在于采用合成堇青石、工业氧化铝、高纯高岭石类粘土、石英等普通无机原料制得了人造玉石餐具,不同于传统陶瓷,制品表面没有釉层,制品中不含铅、镉等重金属元素。外观温润光滑、有玉的质感,透光度、硬度远高于骨质瓷、镁质强化瓷等传统陶瓷,抗热震性高于骨质瓷、镁质强化瓷等传统陶瓷。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1-6均按照以下方法制备8″盘子并且进行测定:配料所用工业氧化铝、低铁烧结镁粉、石英粉、钾长石、合成堇青石等原料的化学成分如下表1中,将含有所需成分的原料按化学重量百分组成配料混合,外加原料总重量0-1.5%的陶瓷颜料,用球磨机湿法研磨至配合料的粒径5微米以下,料浆喷雾造粒,造粒粉颗粒的粒度为:16-40目筛余:20-35%;40-80目筛余:30-48%;80-100目筛余:10-20%;100目筛下占1-15%,造粒粉的颗粒等静压制成8″盘子,等静压成型的压力为60-300Mpa。坯体自然干燥1-3天后入窑烧成,烧成温度为1280-1360℃,烧成保温时间为30-300min,自然降温至室温后研磨、抛光,制得制品。按日用陶瓷检测国家标准测定各项指标,具体参数见表2。
其中各实施例实验参数分别如下:
实施例1:外加原料总重量1.5%的钒蓝,喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:30%;40-80目筛余:48%;80-100目筛余:20%;100目筛下占2%;等静压成型得坯体,等静压成型的压力为60Mpa。坯体自然干燥3天后入窑烧成,烧成温度为1280℃,烧成保温时间为45min。
实施例2:外加原料总重量0.6%的锆铁红,喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:35%;40-80目筛余:40%;80-100目筛余:18%;100目筛下占7%;等静压成型得坯体,等静压成型的压力为100Mpa。坯体自然干燥3天后入窑烧成,烧成温度为1280℃,烧成保温时间为120min。
实施例3:喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:20%;40-80目筛余:48%;80-100目筛余:19%;100目筛下占13%;等静压成型得坯体,等静压成型的压力为160Mpa。坯体自然干燥2天后入窑烧成,烧成温度为1300℃,烧成保温时间为90min。
实施例4:喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:25%;40-80目筛余:45%;80-100目筛余:16%;100目筛下占14%;等静压成型得坯体,等静压成型的压力为200Mpa。坯体自然干燥1天后入窑烧成,烧成温度为1320℃,烧成保温时间为150min。
实施例5:外加原料总重量0.7%的镨黄,喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:35%;40-80目筛余:42%;80-100目筛余:13%;100目筛下占10%;等静压成型的压力为270Mpa。坯体自然干燥2天后入窑烧成,烧成温度为1360℃,烧成保温时间为180min。
实施例6:外加原料总重量0.3%的镨黄,喷雾造粒成16-100目的颗粒,颗粒的粒度为:16-40目筛余:35%;40-80目筛余:40%;80-100目筛余:20%;100目筛下占5%;等静压成型得坯体,等静压成型的压力为270Mpa。坯体自然干燥1天后入窑烧成,烧成温度为1340℃,烧成保温时间为300min。
表1:原料的化学成分
表2:产品参数表
Claims (9)
1.一种人造玉石餐具,其特征在于其重量百分组成为:MgO占6.5-10.0%、Al2O3占22-28%、SiO2占60-67%、K2O占1.7-4.0%、Fe2O3≤0.2%和TiO2≤0.2%。
2.根据权利要求1所述的人造玉石餐具,其特征在于其XRD谱线显示晶相为堇青石占45-70%,其余为玻璃相。
3.一种权利要求1所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于依次按照下列步骤进行:
(1)将含有所需成分的原料按化学重量百分组成配料混合;
(2)将混合好后的配料湿法研磨至粒径5微米以下;
(3)料浆喷雾造粒,造粒粉颗粒的粒度为:16-40目筛余:20-35%;40-80目筛余:30-48%;80-100目筛余:10-20%;100目筛下占1-15%;
(4)造粒后的配料等静压成型得坯体;
(5)成型后的坯体干燥;
(6)干燥后的坯体高温烧成,烧成温度为1280-1360℃,烧成保温时间为30-300min;
(7)降温至室温后得粗坯体;
(8)粗坯体直接研磨、抛光,制得制品。
4.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于等静压成型的压力为60-300Mpa。
5.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于坯体干燥采用自然干燥方式,干燥时间1-3天。
6.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于MgO成分引入的原料为低铁烧结镁粉、熟滑石或合成堇青石中的一种或几种的组合。
7.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于Al2O3成分引入的原料为粘土、工业氧化铝、钾长石或合成堇青石中的一种或几种的组合。
8.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于SiO2成分引入的原料为石英粉、熟滑石、粘土或合成堇青石中的一种或几种的组合。
9.根据权利要求3所述的人造玉石餐具的制备方法,其特征在于K2O成分引入的原料为钾长石。
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