CN102581928B - 人造文化石陶瓷原模的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人造文化石陶瓷原模的制造方法，有效解决人造文化石生产中原模易崩裂、破碎，含水率高，气孔多，使用周期短，易变形的问题，方法是，将石材雕刻出需要的形状和纹理；然后放入容器内，将硅胶或石膏放入真空桶中抽真空5min，倒在石材表面进行模具成型，得到硅胶或石膏模具；将瓷石、钾长石、钠长石、碱石、粘土、灰矸石、甲基纤维素和水混合均匀制得的陶瓷泥料抽真空30min，陈腐处理20-30h后，填充至硅胶或石膏模具内，压制成型；然后在40±2℃烘干，得到模具素胚，进行表面修复和形状修整；修整好后放在烧结窑中煅烧，冷却，进行形状修复和铺平底部，本发明强度高，使用寿命长，耐高温，耐腐蚀，吸水率和气孔率低，表面致密。
Description
技术领域
本发明涉及人造文化石制造技术，特别是一种人造文化石陶瓷原模的制造方法。
背景技术
现在建筑上为了寻求建筑物的自然、古朴，庄重的艺术效果，对天然石材的需求量剧增，使山体岩石和自然环境受到了严重破坏。人造文化石使用水泥、陶粒、珍珠岩、纤维丝、颜料制备而成，具有质轻，高强，色彩逼真，无辐射、保温隔热等特点，是一种环保绿色的建筑材料。在人造文化石制造过程中需要先采集天然石材作为原模模种，利用天然石材进行制作人造文化石成型所需的模具，因人造文化石所需模具量较大，文化石模具在生产时模种需要受热，天然石材在温度的影响下会出现崩裂、破碎等特点，同时部分天然石材会出现大量气孔等因素，造成天然石材使用周期很短。所以在现在的生产中，会使用塑料模种进行替代，可以大大避免天然石材的崩裂、破碎，含水率高，气孔多等缺陷，但是塑料模种在高低温循环受热和反复使用中，由于塑料材质的特殊性，会造成塑料模种缩短、变形等情况，影响了文化石产品的尺寸和形状，使塑料模种必须进行周期性的更新，增加了人力和财力的投入。因此，如何采用一种新材料、新方法制造人造文化石原模是亟待解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明的目的就是提供一种人造文化石陶瓷原模的制造方法，可有效解决人造文化石生产中原模易崩裂、破碎，含水率高，气孔多，使用周期短，易变形的问题。
本发明解决的技术方案是由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将修边和雕刻后的天然石材放入容器内，然后将硅胶或石膏放入真空桶中抽真空5min后，倒在天然石材表面进行模具成型，待模具固化成型后，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料，按照质量百分比将瓷石15-25%、钾长石5-15%、钠长石5-15%、碱石6-18%、粘土12-25%、灰矸石2-10%、甲基纤维素0.1-0.8%和水20-40% 混合均匀制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，并陈腐处理20-30h；
（4）将抽真空和陈腐处理后的陶瓷泥料填充至硅胶模具或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.1-0.5MPa 压制成型；
（5）压制成型后置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中在1100-1250℃煅烧8-15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
本发明中所使用的原料成分均为市售产品，本发明的创新性在于将它们科学合理的组合在一起，经科学制备，制成具有创新性的人造文化石陶瓷原模，有效用于人造文化石的生产。
本发明制得的人造文化石陶瓷原模易成型，能复制出较细微的纹理，强度高，使用寿命长，耐高温，特别是在高温下不会出现缩水，变形和炸裂等现象，耐腐蚀，在较高的温度和强酸碱下都可以正常使用，吸水率和气孔率低，表面致密，是人造文化石原模生产上的一大创新。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做详细说明。
实施例1
本发明具体由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石15%、钠长石15%、碱石6%、粘土12%、灰矸石2.2%、甲基纤维素0.8%、水34% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空处理30min，并陈腐处理20h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和陶瓷泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧8 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
实施例2
本发明还可由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石25%、钾长石5%、钠长石5%、碱石18%、粘土16%、灰矸石10%、甲基纤维素0.1%、水20.9% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理30h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.1MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
实施例3
本发明还可由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石20%、钾长石8%、钠长石8%、碱石10%、粘土15%、灰矸石2%、甲基纤维素0.5%、水36.5%混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
实施例4
本发明还可由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石10%、钠长石10%、碱石10.9%、粘土12%、灰矸石2%、甲基纤维素0.1%、水40% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
实施例5
本发明还可由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石5%、钠长石6.2%、碱石18%、粘土25%、灰矸石10%、甲基纤维素0.8%、水20% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
实施例6
本发明还可由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：将瓷石29kg、钾长石12kg、钠长石12kg、碱石13kg、粘土26kg、灰矸石8kg、甲基纤维素0.5kg和水45kg混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
本发明方法制得的陶瓷原模克服了现有天然石材原模易崩裂、破碎和塑料原模受热易缩短、变形等不足和欠缺，经测试和产品的反复试验，硬度大、强度高，抗折强度在60MPa以上；耐高温，200℃以上；使用寿命长，寿命可达到1000次以上；热态刚性好，在高温、高压和磨蚀极为严重的环境中工作，不变形，产品尽寸均匀、稳定；耐磨性能好，模具除使用后期有允许存在的纵向裂纹外，模具工作面的光洁度仍保持良好；气孔率低，表面致密达99%以上，不变形，吸水率低，纹理清晰逼真，可多次反复使用，使用寿命长，绿色环保，是人造石生产模具的创新。
Claims (7)
1.一种人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将修边和雕刻后的天然石材放入容器内，然后将硅胶或石膏放入真空桶中抽真空5min后，倒在天然石材表面进行模具成型，待模具固化成型后，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料，按照质量百分比将瓷石15-25%、钾长石5-15%、钠长石5-15%、碱石6-18%、粘土12-25%、灰矸石2-10%、甲基纤维素0.1-0.8%和水20-40% 混合均匀制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，并陈腐处理20-30h；
（4）将抽真空和陈腐处理后的陶瓷泥料填充至硅胶模具或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.1-0.5MPa 压制成型；
（5）压制成型后置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中在1100-1250℃煅烧8-15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
2.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石15%、钠长石15%、碱石6%、粘土12%、灰矸石2.2%、甲基纤维素0.8%、水34% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空处理30min，并陈腐处理20h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和陶瓷泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧8 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
3.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石25%、钾长石5%、钠长石5%、碱石18%、粘土16%、灰矸石10%、甲基纤维素0.1%、水20.9% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理30h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.1MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
4.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石20%、钾长石8%、钠长石8%、碱石10%、粘土15%、灰矸石2%、甲基纤维素0.5%、水36.5%混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
5.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石10%、钠长石10%、碱石10.9%、粘土12%、灰矸石2%、甲基纤维素0.1%、水40% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
6.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：按照质量百分比，将瓷石15%、钾长石5%、钠长石6.2%、碱石18%、粘土25%、灰矸石10%、甲基纤维素0.8%、水20% 混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
（6）将修整好的模具素胚放在烧结窑中进行1100-1250℃煅烧15 min；
（7）煅烧后冷却至室温18-25℃时，用云石胶进行形状修复和铺平底部，完成制备。
7.根据权利要求1所述的人造文化石陶瓷原模的制造方法，其特征在于，由以下步骤实现：
（1）将天然石材进行修边和雕刻，雕刻出产品所需要的形状和纹理，并保持石材的天然形貌；
（2）将天然石材放入一个盒体内，然后将模具硅胶或石膏抽真空5min后倒入天然石材表面进行模具成型，得到硅胶模具或石膏模具；
（3）制备陶瓷泥料：将瓷石29kg、钾长石12kg、钠长石12kg、碱石13kg、粘土26kg、灰矸石8kg、甲基纤维素0.5kg和水45kg混合制得陶瓷泥料，之后对陶瓷泥料进行抽真空30min，陈腐处理24h；
（4）将陈腐后的陶瓷泥料填充至硅胶或石膏模具内，使陶瓷泥料完全填充模具，在0.5MPa 压制成型；
（5）将压制成型的模具和泥料置入蒸房进行烘干，烘干温度保持在40±2℃，烘干时间为24小时，待陶瓷泥料干燥后并有强度时取出，得到模具素胚，对模具素胚进行表面修复和形状修整；
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