CN104803604B - 一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷生产技术领域，尤其涉及一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠剂、减水剂，将陶瓷釉料、陶瓷坯料使用超微设备进行研磨粉碎，得到的粉体粒度为0.05‑0.3μm，然后再次进行筛分，加入增稠剂和减水剂，在工艺模具中成型，脱模后得到陶瓷制品。本发明的有益效果是：配方中高钙低钾含量，制品不经过烧制，耐磨性好且硬度高，节约能源，而且不使用含铅物质，绿色环保；使用超微设备进行研磨，得到的粉体粒度小，得到的陶瓷制品表面光洁、亮丽，没有坑洞，质量非常好。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷生产技术领域，尤其涉及一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺。
背景技术
陶瓷材料作为无机非金属材料的一个重要门类，取得了很大的发展。结构陶瓷以其高机械强度、高硬度、耐腐蚀性等优点被广泛用于冶金、矿厂及航天等领域。硬度是衡量材料力学性能的一项重要指标，它是指物体抵抗外力进入其中的能力，即由于其他物体给与的外力与物体的形变尺寸之间的关系。它与材料的强度、耐磨性、韧性及材料成分、微观组织结构等有着密切关系。
现有全抛釉砖产品刚刚兴起，与之相适应的釉料的开发相对滞后，目前大多数全抛釉砖产品都采用普通的熔块釉，其缺点是釉面耐磨性差和硬度小，难以满足使用要求。为保证产品耐磨性和硬度，其全抛釉在化学组成不同于一般的釉面砖，一般要求较高的氧化铝和钙、镁含量和相对较低的钾、钠含量等。因此，现有的普通全抛釉料配方组成难以满足产品的性能要求，需新开发与之相适应的耐磨性好和硬度高的陶瓷制品。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种耐磨高硬度陶瓷配方及其生产工艺，原料易得，配方中高钙低钾含量，制品不经过烧制，耐磨性好且硬度高，节约能源，而且不使用含铅物质，绿色环保；使用超微设备进行研磨，得到的粉体粒度小，得到的陶瓷制品表面光洁、亮丽，没有坑洞，质量非常好。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种耐磨高硬度陶瓷配方，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠剂、减水剂，所述陶瓷釉料的组成及其质量组成为：SiO2 51-53份，A1203 7-9份，CaO 12-15份，MgO22-28份，Na2O 2-3份，磷酸氢钙15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羟甲基纤维素钠0.2-0.5份，FeSO4 26-32份；所述陶瓷坯料的组成及其质量份数为：高岭土40～55份、长石10～15份、石英25-28份、谷壳灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；增稠剂25-40份；减水剂0.9-1.2份。
所述增稠剂为硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土与所述乙二醇的质量比为3：1-5:1。
所述减水剂为三聚偏磷酸钠、腐植酸钠和水玻璃的一种或两种以上的混合物。
一种耐磨高硬度陶瓷生产工艺，其特征在于包括如下步骤：
1)陶瓷坯料的制备：
a.称取：高岭土40～55份、长石10～15份、石英25-28份、谷壳灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份，并将陶瓷坯料颗粒用60目的网筛进行筛分；b.将原料粉体、溶剂与改性添加剂球磨，得到浆料；c.将所述浆料均匀地包覆在步骤a中的陶瓷坯料颗粒表面，得到包覆陶瓷坯料颗粒；d.将所述包覆陶瓷坯料颗粒放在密闭的空间中陈腐24-48小时；
2)陶瓷釉料的制备：
a.称量各组分原料：SiO2 51-53份，A1203 7-9份，CaO 12-15份，MgO 22-28份，Na2O 2-3份，磷酸氢钙15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羟甲基纤维素钠0.2-0.5份，FeSO4 26-32份；b.经60目的网筛进行筛分，得到符合要求的陶瓷釉料颗粒；将颜料与水按照一定比例配置，并与上述原料搅拌混合均匀；
3)将以上陶瓷釉料和陶瓷坯料使用超微设备进行研磨粉碎，得到的粉体粒度为0.05-0.3μm，然后再次进行筛分；
4)在步骤3)得到的材料中加入增稠剂25-40份；减水剂0.9-1.2份，搅拌2-5小时，得到泥浆；
5)将上述泥浆注入工艺品模具中，经1.5小时后可脱模成型；
6)将所述脱模成型的工艺制品在常温下自然固化得到陶瓷制品。
本发明的有益效果是：由多种无机质合成的天然矿物质及其它无机质填充物制成，其成瓷原理为材料配方中的胶凝引发剂在常温下引发胶凝剂，然后通过一系列的化学反应，凝胶相互交联于无机填充物中，经过自然固化而成陶瓷，陶瓷的强度随固化时间的延长而增强，最后达到坚固程度；原料易得，制品不经过烧制，节约能源，而且不使用含铅物质，绿色环保；釉料成分内含有较高的氧化铝和钙、镁含量以及相对较低的钾、钠含量，使陶瓷制品整体的硬度高，耐磨性好，使得陶瓷制品的断裂模数高达92.4MPa，使用超微设备进行研磨，得到的粉体粒度小，得到的陶瓷制品表面光洁、亮丽，没有坑洞，质量非常好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做出说明。
本发明提供的耐磨高硬度陶瓷配方，包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠剂、减水剂，所述陶瓷釉料的组成及其质量组成为：SiO2 51-53份，A1203 7-9份，CaO 12-15份，MgO 22-28份，Na2O 2-3份，磷酸氢钙15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羟甲基纤维素钠0.2-0.5份，FeSO4 26-32份；所述陶瓷坯料的组成及其质量份数为：高岭土40～55份、长石10～15份、石英25-28份、谷壳灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；增稠剂25-40份；减水剂0.9-1.2份。所述减水剂为三聚偏磷酸钠、腐植酸钠和水玻璃的一种或两种以上的混合物。所述增稠剂为硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土与所述乙二醇的质量比为3:1-5:1。
使用上述配方的耐磨高硬度陶瓷生产工艺，包括以下步骤：
1)陶瓷坯料的制备：
a.称取：高岭土40～55份、长石10～15份、石英25-28份、谷壳灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份，并将陶瓷坯料颗粒用60目的网筛进行筛分；b.将原料粉体、溶剂与改性添加剂球磨，得到浆料；c.将所述浆料均匀地包覆在步骤a中的陶瓷坯料颗粒表面，得到包覆陶瓷坯料颗粒；d.将所述包覆陶瓷坯料颗粒放在密闭的空间中陈腐24-48小时；
2)陶瓷釉料的制备：
a.称量各组分原料：SiO2 51-53份，A1203 7-9份，CaO 12-15份，MgO 22-28份，Na2O 2-3份，磷酸氢钙15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羟甲基纤维素钠0.2-0.5份，FeSO4 26-32份；b.经60目的网筛进行筛分，得到符合要求的陶瓷釉料颗粒；将颜料与水按照一定比例配置，并与上述原料搅拌混合均匀；
3)将以上陶瓷釉料和陶瓷坯料使用超微设备进行研磨粉碎，得到的粉体粒度为0.05-0.3μm，然后再次进行筛分；
4)在步骤3)得到的材料中加入增稠剂25-40份；减水剂0.9-1.2份，搅拌2-5小时，得到泥浆；
5)将上述泥浆注入工艺品模具中，经1.5小时后可脱模成型；
6)将所述脱模成型的工艺制品在常温下自然固化得到陶瓷制品。
实施例1：本发明中使用的各材料的配方为：陶瓷釉料的组成及其质量组成为：SiO2 53份，A1203 7份，CaO 15份，MgO 25份，Na2O 3份，磷酸氢钙16份，ZnO 3份，ZrO 0.28份，羟甲基纤维素钠0.32份，FeSO4 28份；陶瓷坯料的组成及其质量份数为：高岭土50份、长石12份、石英25份、谷壳灰17份，黑泥1.5份，白云石1.6份；增稠剂27份；减水剂1份。减水剂使用三聚偏磷酸钠，增稠剂为硅藻土和乙二醇的混合物，硅藻土与乙二醇的质量比为3:1。具体工艺同上，制得的陶瓷制品的断裂模数高达88.6MPa，陶瓷的莫氏硬度可达到5。
实施例2：陶瓷釉料的组成及其质量组成为：SiO2 52份，A1203 8份，CaO 14份，MgO25份，Na2O 2份，磷酸氢钙17份，ZnO 4份，ZrO 0.3份，羟甲基纤维素钠0.2份，FeSO430份；所述陶瓷坯料的组成及其质量份数为：高岭土45份、长石12份、石英27份、谷壳灰18份，黑泥1.8份，白云石1.4份；增稠剂30份；减水剂0.9份。减水剂使用三聚偏磷酸钠、腐植酸钠的混合物，质量比为1:3，增稠剂使用质量比为4:1的硅藻土和乙二醇，按照上述工艺加工，制得的陶瓷制品耐磨性好，断裂模数高达92.4MPa，陶瓷的莫氏硬度可达到6-7。
以上对本发明的实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种耐磨免烧高硬度陶瓷，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠剂、减水剂，所述陶瓷釉料的组成及其重量份数为：SiO2 51-53份，A1203 7-9份，CaO 12-15份，MgO 22-28份，Na2O 2-3份，磷酸氢钙15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羟甲基纤维素钠0.2-0.5份，FeSO4 26-32份；所述陶瓷坯料的组成及其质量份数为：高岭土40～55份、长石10～15份、石英25-28份、谷壳灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；还包括增稠剂25-40份；减水剂0.9-1.2份，所述增稠剂为硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土与所述乙二醇的质量比为3：1-5:1，制得陶瓷的莫氏硬度为5或6-7。
2.根据权利要求1所述的耐磨免烧高硬度陶瓷，其特征在于所述减水剂为三聚偏磷酸钠、腐植酸钠和水玻璃的一种或两种以上的混合物。
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