CN104072113B - 一种利用玻璃制成的高强瓷及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用玻璃制成的高强瓷，其主要由如下重量份比例的原料所制成：玻璃10-15，氧化铝25-35，氧化锆5-10，白胶泥5-10，钾长石5-10，泾阳土10-20，高岭土15-25；本发明还公开了所述高强瓷的生产工艺。本发明相对于现有技术，能够显著降低工艺过程中的烧成温度，显著提高高强瓷的机械强度，且利用玻璃废料为原料，生产成本较低、易于工艺控制。

Description

一种利用玻璃制成的高强瓷及其生产工艺
技术领域
本发明属于结构陶瓷技术领域，具体涉及一种利用玻璃制成的高强瓷及其生产工艺。
背景技术
随着“十二五”的快速发展，电瓷行业也得到了快速发展，市场对高强瓷的要求越来越高。其指标之一-机械强度一直是电瓷行业高强瓷生产追求的最重要的性能，因为高强瓷具有高强度时，在同等电压等级的条件下，可以提高材料的使用率，降低成本，保证线路的安全运行。原有的高强瓷机械强度已经不能满足现有市场要求，如何提高高强瓷机械强度使摆在我们面前的一个重要难题。
通常为提高高强瓷配方，增加瓷件中Al2O3含量，为降低成本，通常是在原料配方中添加高铝矾土。但是传统电瓷中采用高铝矾土料方，由于高铝矾土钛铁杂质多，质量不稳定，瓷材料强度分散度大，产品机电性能稳定性差。于是人们开始采用精细工业氧化铝料方，工业氧化铝含量在99％以上，刚玉结晶点95％。因此瓷质机电性能好，产品机电性能稳定。这个同时带来一个烧成温度过高，成本过高，对环境污染严重，得不偿失。因此行业仍然采用高铝矾土来提高瓷件强度。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种机械性能好，且生产成本低的高强瓷及其生产工艺。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种利用玻璃制成的高强瓷，其主要由如下重量份数的原料所制成：玻璃10-15，氧化铝25-35，氧化锆5-10，白胶泥5-10，钾长石5-10，泾阳土10-20，高岭土15-25。
作为优选，所述玻璃为普通玻璃。
作为另一种优选，所述氧化铝为纯度为99.99％的工业氧化铝。
作为另一种优选，所述高强瓷中化学成分含量分别为：SiO224-28％，Al2O355-60％，ZrO25-8％，Fe2O3<1，CaO+MgO<1，K2O2-4％，NaO<30％，TiO2<50％。
作为另一种优选，所述高强瓷的无釉弯曲强度大于260MPa，拉伸强度大于215MPa。
本发明还提供了上述高强瓷的生产工艺，其主要包括以下步骤：
(1)称取原料，加入原料总重量20-40％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨8-12h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
本发明采用采用玻璃废渣、工业氧化铝和水洗高岭土，缩短球磨时间，既减少了成本又改善了工艺性能。为提高高强瓷强度，在原材料中添加纯度为99.99％工业氧化铝。为解决降低高强瓷烧成温度问题，本发明引入普通玻璃，利用其熔融温度低来降低高强瓷整体熔融温度，并且降低成本。同时为了提高高强瓷韧性，在原材料中添加氧化锆。
有益效果：本发明相对于现有技术，能够显著降低工艺过程中的烧成温度，显著提高高强瓷的机械强度，且利用玻璃废料为原料，生产成本较低、易于工艺控制。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例1：
组方：
普通玻璃12.5kg，纯度99.99％的工业氧化铝30kg，氧化锆7.5kg，白胶泥7.5kg，钾长石7.5kg，泾阳土15kg，高岭土20kg
工艺：
(1)称取原料，加入原料总重量30％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨10h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
实施例2：
普通玻璃10kg，纯度99.99％的工业氧化铝25kg，氧化锆5kg，白胶泥5kg，钾长石5kg，泾阳土10kg，高岭土15kg
工艺：
(1)称取原料，加入原料总重量20％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨8h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
实施例3：
普通玻璃15kg，纯度99.99％的工业氧化铝35kg，氧化锆10kg，白胶泥10kg，钾长石10kg，泾阳土20kg，高岭土25kg
工艺：
(1)称取原料，加入原料总重量40％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨12h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
实施例4：
普通玻璃12kg，纯度99.99％的工业氧化铝28kg，氧化锆6kg，白胶泥7kg，钾长石6kg，泾阳土12kg，高岭土18kg
工艺：
(1)称取原料，加入原料总重量25％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨9h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
实施例5：
普通玻璃12kg，纯度99.99％的工业氧化铝32kg，氧化锆8kg，白胶泥8kg，钾长石9kg，泾阳土18kg，高岭土22kg
工艺：
(1)称取原料，加入原料总重量35％的水，制成浆料；
(2)将上述浆料进行球磨10h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
(3)将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
实验例强度测试及烧成温度比较
采用本领域常规的试验方法来测试强度。
对照组采用不加原料普通玻璃，其他组方和工艺与本发明相同；
各实施例产品的无釉弯曲强度和拉伸强度，及烧成温度比较结果见表1。
表1各实施例产品的无釉弯曲强度和拉伸强度，以及烧成温度
注：与对照组比较，*P<0.05
由上表1可以得出，与对照组相比较，本发明生产工艺中的烧成温度显著降低，能够有效降低成本和减少环境污染，并且所得产品的弯曲强度和拉伸强度均显著提高，产品质量提高。

Claims (3)

1.一种利用玻璃制成的高强瓷，其特征在于，其由如下重量份数的原料所制成：玻璃10-15，氧化铝25-35，氧化锆5-10，白胶泥5-10，钾长石5-10，泾阳土10-20，高岭土15-25；
所述玻璃为普通玻璃，所述氧化铝为纯度为99.99%的工业氧化铝；
所述高强瓷中化学成分含量分别为：SiO224-28%，Al2O355-60%，ZrO25-8%，Fe2O3<1，CaO+MgO<1，K2O2-4%，NaO<30%，TiO2<50%。
2.根据权利要求1所述的高强瓷，其特征在于，所述高强瓷的无釉弯曲强度大于260MPa，拉伸强度大于215MPa。
3.权利要求1-2任一项所述的高强瓷的生产工艺，其特征在于，主要包括以下步骤：
（1）称取原料，加入原料总重量20-40%的水，制成浆料；
（2）将上述浆料进行球磨8-12h，然后筛除铁，榨泥，得到的泥饼在真空练泥机内挤制，得到的泥段再进行电阴干，最后成型、干燥后即得到生坯；
（3）将上述生坯经上釉、烧成、胶装后，即得。
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