CN104913642A - 组合型可拆卸高温承烧匣钵及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种组合型可拆卸高温承烧匣钵及其制备方法和应用，属于陶瓷烧制用器具技术领域。该组合型可拆卸高温承烧匣钵，包括多个第一组合件和多个第二组合件；所述多个第一组合件之间，通过第一组合件的凹槽与相邻第一组合件的柱状凸条和连接部相互匹配连接；第二组合件的第二凹槽与第一组合件的柱状凸条和连接部相互匹配连接。本发明承烧匣钵结构合理精简，可有效传递热量，且传热均匀，有效提高了烧制精密陶瓷件的成品率。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷烧制用器具技术领域，具体涉及一种组合型可拆卸高温承烧匣钵及其制备方法和应用。
背景技术
匣钵是烧制瓷器的重要窑具之一，是用耐火材料经高温烧制而成。一般在瓷器的烧制过程中，为防止有害气体对坯体造成损害或防止直接烧制过程中的温度不均造成瓷器表面产生裂纹，一般会将瓷器件放置在匣钵中进行烧制。使用匣钵烧制瓷器件，不仅可提高烧制产量，还可提高成品率，匣钵的形状也根据烧制的瓷器的不同而不同。
目前多数匣钵均为一体成型式，使用频率为70次左右，当匣钵有部分损坏时，需要将整个匣钵替换；而且在烧制瓷器过程中，一体式匣钵传热速率较慢，且传统的一体式匣钵由于其自身重量较大，使窑炉的负荷过重，产率下降。另一方面，传统的一体式匣钵的制作原料的颗粒较大，会造成传热不均，严重者会造成烧制瓷器的表面产生裂纹，极大地影响了烧制瓷器的成品率。
目前，市面上亦有各种组合式匣钵，但是由于匣钵的制作原料和结构设计仍存在缺陷，导致匣钵的的传热速率较慢、传热不均匀，给烧制精密陶瓷件带来很大不便。因此，如何克服现有技术的不足已成为本领域亟需解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种组合型可拆卸高温承烧匣钵及其制备方法和应用，该组合型可拆卸高温承烧匣钵采用废弃边角料制成，结构合理精简，可有效传递热量，且传热均匀，有效提高了烧制精密陶瓷件的成品率。
本发明采用如下技术方案：
组合型可拆卸高温承烧匣钵，包括多个第一组合件和多个第二组合件，其中，所述第一组合件包括第一凸块、柱状凸条和连接部，所述第一凸块通过连接部与柱状凸条连接，所述第一凸块的一侧设置与连接部和柱状凸条相匹配的凹槽，所述第一凸块的另一侧设置第一通孔，所述凹槽和第一通孔之间设置第二通孔，所述第二通孔处设置梯形凹陷部，所述连接部的宽度小于柱状凸条的直径；
所述第二组合件包括第二凸块，所述第二凸块的一侧设置与第一组合件的连接部和柱状凸条相匹配的第二凹槽，相邻一侧设置与第一组合件的第一凹槽相匹配的第二连接部和第二柱状凸条；
所述多个第一组合件之间，通过第一组合件的凹槽与相邻第一组合件的柱状凸条和连接部相互匹配连接；第二组合件的第二凹槽与第一组合件的柱状凸条和连接部相互匹配连接。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其中所述第一凸块通过连接部与柱状凸条一体成型连接。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其中，所述第二组合件上设有第三通孔。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其中所述第一通孔的直径和第二通孔的直径相等。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其中所述柱状凸条的直径与第一通孔和第二通孔的直径相等。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将废弃陶瓷器件边角料粉碎，去除其中的铁杂质后，过50-100目筛，得基础粉料；
步骤二：按照质量份数计，将步骤一所得基础粉料90-110份、石蜡10-20份和油酸0.09-0.12份混合搅拌升温至60-65℃，自然冷却后得浆饼；
步骤三：将步骤二所得浆饼升温至83-88℃，分别置于第一组合件和第二组合件模具中，热注成型，得坯体；
步骤四：将步骤三所得坯体置于承烧容器中，承烧容器内温度为不高于2℃，在低温坯体上覆盖氧化铝粉末，压实后进行烧制，得一次烧制坯体；烧制时温度控制如下：在1.9-2.2h内从0℃升温至400℃，后在3.8-4.1h内继续升温至600℃，在4.9-5.1h内继续升温至1100℃，在4.9-5.1h内继续升温至1220℃，后在5.7-6,2h内降温至0℃；
步骤五：将步骤四所得一次烧制坯体继续烧制，烧制时温度控制如下：在3.8-4.1h内从0℃升温至1100℃，后在5.8-6.1h内继续升温至1450℃，在1.9-2.1h内继续升温至1650℃，在5.8-6.1h内降温至60℃，即得所述第一组合件和第二组合件，将第一组合件和第二组合件按需要组装，即得所述组合型可拆卸高温承烧匣钵。
上述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其中，所述废弃陶瓷器件包括按照质量份数计的如下原料：氧化铝89-94份、碳酸钙3-6份、氧化硅1-3.5份、高岭土1.5-4份。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵在烧制精密陶瓷件中的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
第一，本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵采用第一组合件和第二组合件组合而成，在第一组合件内部设置有通气孔，可有效传递热量，提高传热速率，且使用频率大幅提升，在使用过程中若出现组合件部分损坏的情况，不用替换整个匣钵，仅需替换部分组合件即可，大大节约了生产成本；
第二，本发明匣钵结构合理，传热均匀，使用其烧制的陶瓷件表面不易产生裂纹，有效提高了烧制精密陶瓷件的成品率；
第三，本发明匣钵采用废弃边角料制作而成，对废料进行二次回收利用，不仅节约了成本，还防止因废弃料堆积造成的环境污染；
第四，本发明匣钵的制作原料颗粒细腻，进一步提升了传热的均匀性，对烧制精密陶瓷件具有较好的烧制效果。
附图说明
图1为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵的结构示意图；
图2为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第一组合件的结构示意图；
图3为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第一组合件的俯视图；
图4为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第二组合件的结构示意图；
图5为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第二组合件的俯视图；
图6为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第二组合件的另一种结构示意图；
图7为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中第二组合件的另一种结构的俯视图；
图8为本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵中相邻两个第一组合件组合时的示意图；
图9为传统承烧匣钵的结构示意图。
其中，Ⅰ、第一组合件；Ⅱ、第二组合件；1、第一凸块；2、柱状凸条；3、连接部；4、第一凹槽；5、第一通孔；6、第二通孔；7、梯形凹陷部；8、第二凸块；9、第二凹槽；10、第三通孔；11、第二连接部；12、第二柱状凸条。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
实施例1
如图1至图5、图8所示，本发明组合型可拆卸高温承烧匣钵，包括多个第一组合件Ⅰ和多个第二组合件Ⅱ，其中，所述第一组合件Ⅰ包括第一凸块1、柱状凸条2和连接部3，所述第一凸块1通过连接部3与柱状凸条2连接，所述第一凸块1的一侧设置与连接部3和柱状凸条2相匹配的凹槽4，所述第一凸块1的另一侧设置第一通孔5，所述凹槽4和第一通孔5之间设置第二通孔6，所述第二通孔6处设置梯形凹陷部7，所述连接部3的宽度小于柱状凸条2的直径；所述第二组合件Ⅱ包括第二凸块8，所述第二凸块8的一侧设置与第一组合件Ⅰ的连接部3和柱状凸条2相匹配的第二凹槽9，相邻一侧设置与第一组合件Ⅰ的第一凹槽4相匹配的第二连接部11和第二柱状凸条12；所述多个第一组合件Ⅰ之间，通过第一组合件Ⅰ的凹槽4与相邻第一组合件Ⅰ的柱状凸条2和连接部3相互匹配连接；第二组合件Ⅱ的第二凹槽9与第一组合件Ⅰ的柱状凸条2和连接部3相互匹配连接。
其中，所述第一凸块1通过连接部3与柱状凸条2一体成型连接，所述第一通孔5的直径和第二通孔6的直径相等，所述柱状凸条2的直径与第一通孔5和第二通孔6的直径相等，
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将废弃陶瓷器件边角料粉碎，通过磁选机去除其中的铁杂质后，过50目筛，得基础粉料；
步骤二：按照质量份数计，将步骤一所得基础粉料90份、石蜡10份和油酸0.09份混合搅拌升温至60℃，自然冷却后得浆饼；
步骤三：将步骤二所得浆饼升温至83℃，分别置于第一组合件和第二组合件模具中，热注成型，得坯体；
步骤四：将步骤三所得坯体置于承烧容器中，承烧容器内温度为不高于2℃，在低温坯体上覆盖氧化铝粉末，压实后进行烧制，得一次烧制坯体；烧制时温度控制如下：在1.9h内从0℃升温至400℃，后在3.8h内继续升温至600℃，在4.9h内继续升温至1100℃，在4.9h内继续升温至1220℃，后在5.7h内降温至0℃；
步骤五：将步骤四所得一次烧制坯体继续烧制，烧制时温度控制如下：在3.8h内从0℃升温至1100℃，后在5.8h内继续升温至1450℃，在1.9h内继续升温至1650℃，在5.8h内降温至60℃，即得所述第一组合件和第二组合件，将第一组合件和第二组合件按需要组装，即得所述组合型可拆卸高温承烧匣钵。
上述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其中，所述废弃陶瓷器件包括按照质量份数计的如下原料：氧化铝89份、碳酸钙3份、氧化硅1份、高岭土1.5-4份。
实施例2
如图6和图7所示，本发明的组合型可拆卸高温承烧匣钵，与实施例1不同的是，其中所述第二组合件Ⅱ上还设有第三通孔10，第三通孔10的设置可进一步增强传热效率。
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将废弃陶瓷器件边角料粉碎，通过磁选机去除其中的铁杂质后，过50-100目筛，得基础粉料；
步骤二：按照质量份数计，将步骤一所得基础粉料110份、石蜡20份和油酸0.12份混合搅拌升温至65℃，自然冷却后得浆饼；
步骤三：将步骤二所得浆饼升温至88℃，分别置于第一组合件和第二组合件模具中，热注成型，得坯体；
步骤四：将步骤三所得坯体置于承烧容器中，承烧容器内温度为不高于2℃，在低温坯体上覆盖氧化铝粉末，压实后进行烧制，得一次烧制坯体；烧制时温度控制如下：在2.2h内从0℃升温至400℃，后在4.1h内继续升温至600℃，在5.1h内继续升温至1100℃，在5.1h内继续升温至1220℃，后在6,2h内降温至0℃；
步骤五：将步骤四所得一次烧制坯体继续烧制，烧制时温度控制如下：在4.1h内从0℃升温至1100℃，后在6.1h内继续升温至1450℃，在2.1h内继续升温至1650℃，在6.1h内降温至60℃，即得所述第一组合件和第二组合件，将第一组合件和第二组合件按需要组装，即得所述组合型可拆卸高温承烧匣钵。
上述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其中，所述废弃陶瓷器件包括按照质量份数计的如下原料：氧化铝94份、碳酸钙6份、氧化硅3.5份、高岭土4份。
实施例3
本实施例的组合型可拆卸高温承烧匣钵的结构与实施例1相同，区别是其烧制方法与实施例1有所差别，具体如下：
所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将废弃陶瓷器件边角料粉碎，通过磁选机去除其中的铁杂质后，过100目筛，得基础粉料；
步骤二：按照质量份数计，将步骤一所得基础粉料100份、石蜡13.5份和油酸0.1份混合搅拌升温至62℃，自然冷却后得浆饼；
步骤三：将步骤二所得浆饼升温至85℃，分别置于第一组合件和第二组合件模具中，热注成型，得坯体；
步骤四：将步骤三所得坯体置于承烧容器中，承烧容器内温度为不高于2℃，在低温坯体上覆盖氧化铝粉末，压实后进行烧制，得一次烧制坯体；烧制时温度控制如下：在2h内从0℃升温至400℃，后在4h内继续升温至600℃，在5h内继续升温至1100℃，在5h内继续升温至1220℃，后在6h内降温至0℃；
步骤五：将步骤四所得一次烧制坯体继续烧制，烧制时温度控制如下：在4h内从0℃升温至1100℃，后在6h内继续升温至1450℃，在2h内继续升温至1650℃，在6h内降温至60℃，即得所述第一组合件和第二组合件，将第一组合件和第二组合件按需要组装，即得所述组合型可拆卸高温承烧匣钵。
上述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其中，所述废弃陶瓷器件包括按照质量份数计的如下原料：氧化铝93.5份、碳酸钙3.27份、氧化硅1.28份、高岭土1.95份。
使用本发明实施例1至实施例3所述组合型可拆卸高温承烧匣钵烧制精密陶瓷件，将精密陶瓷件置于承烧匣钵中间，烧制温度60~1650℃，烧制时间40~50h，烧制结束后，计算精密陶瓷件成品合格率；同样地，使用图9所示的传统承烧匣钵烧制精密陶瓷件，将精密陶瓷件置于承烧匣钵中间，烧制温度和烧制时间与组合型可拆卸高温承烧匣钵相同，烧制结束后，计算精密陶瓷件成品合格率；同时，对传统承烧匣钵和本发明的组合型可拆卸高温承烧匣钵的使用频率进行测试，结果如下：
表1 测试数据表
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 传统承烧匣钵 | |
| 成品合格率，% | 99 | 100 | 100 | 80 |
| 使用频率，次 | 300 | 310 | 315 | 70 |
由于承烧匣钵在实际使用过程中，容易碎裂而导致匣钵报废，若更换匣钵的频率过高，会进一步增大生产成本也给烧制陶瓷器件带来很大不便，而由上表可见，本发明的组合型可拆卸高温承烧匣钵在实际使用过程中，至少使用300次以上时，才需要更换个别组件，无需将整个匣钵抛弃更换。而传统的承烧匣钵不仅可使用频率较低，而且用其烧制精密陶瓷件时，由于其传热不均而导致成品合格率大幅下降。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.组合型可拆卸高温承烧匣钵，其特征在于，包括多个第一组合件（Ⅰ）、和多个第二组合件（Ⅱ），其中，所述第一组合件（Ⅰ）包括第一凸块（1）、柱状凸条（2）和连接部（3），所述第一凸块（1）通过连接部（3）与柱状凸条（2）连接，所述第一凸块（1）的一侧设置与连接部（3）和柱状凸条（2）相匹配的第一凹槽（4），所述第一凸块（1）的另一侧设置第一通孔（5），所述第一凹槽（4）和第一通孔（5）之间设置第二通孔（6），所述第二通孔（6）处设置梯形凹陷部（7），所述连接部（3）的宽度小于柱状凸条（2）的直径；
所述第二组合件（Ⅱ）包括第二凸块（8），所述第二凸块（8）的一侧设置与第一组合件（Ⅰ）的连接部（3）和柱状凸条（2）相匹配的第二凹槽（9），相邻一侧设置与第一组合件（Ⅰ）的第一凹槽（4）相匹配的第二连接部（11）和第二柱状凸条（12）；
所述多个第一组合件（Ⅰ）之间，通过第一组合件（Ⅰ）的第一凹槽（4）与相邻第一组合件（Ⅰ）的柱状凸条（2）和连接部（3）相互匹配连接；所述第二组合件（Ⅱ）的第二凹槽（9）与相邻第一组合件（Ⅰ）的柱状凸条（2）和连接部（3）相互匹配连接。
2.根据权利要求1所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其特征在于，所述第一凸块（1）通过连接部（3）与柱状凸条（2）一体成型连接。
3.根据权利要求1或2所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其特征在于，所述第二组合件（Ⅱ）上设有第三通孔（10）。
4.根据权利要求1所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其特征在于，所述第一通孔（5）的直径和第二通孔（6）的直径相等。
5.根据权利要求1所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵，其特征在于，所述柱状凸条（2）的直径与第一通孔（5）和第二通孔（6）的直径相等。
6.权利要求1所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将废弃陶瓷器件边角料粉碎，去除其中的铁杂质，过50-100目筛，得基础粉料；
步骤二：按照质量份数计，将步骤一所得基础粉料90-110份、石蜡10-20份和油酸0.09-0.12份混合搅拌升温至60-65℃，自然冷却后得浆饼；
步骤三：将步骤二所得浆饼升温至83-88℃，分别置于第一组合件和第二组合件模具中，热注成型，得坯体；
步骤四：将步骤三所得坯体置于承烧容器中，承烧容器内温度为不高于2℃，在低温坯体上覆盖氧化铝粉末，压实后进行烧制，得一次烧制坯体；烧制时温度控制如下：在1.9-2.2h内从0℃升温至400℃，后在3.8-4.1h内继续升温至600℃，在4.9-5.1h内继续升温至1100℃，在4.9-5.1h内继续升温至1220℃，后在5.7-6,2h内降温至0℃；
步骤五：将步骤四所得一次烧制坯体继续烧制，烧制时温度控制如下：在3.8-4.1h内从0℃升温至1100℃，后在5.8-6.1h内继续升温至1450℃，在1.9-2.1h内继续升温至1650℃，在5.8-6.1h内降温至60℃，即得所述第一组合件和第二组合件，将第一组合件和第二组合件按需要组装，即得所述组合型可拆卸高温承烧匣钵。
7.根据权利要求6所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵的制备方法，其特征在于，所述废弃陶瓷器件包括按照质量份数计的如下原料：氧化铝89-94份、碳酸钙3-6份、氧化硅1-3.5份、高岭土1.5-4份。
8.权利要求1所述的组合型可拆卸高温承烧匣钵在烧制精密陶瓷件中的应用。
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