CN104961490A - 一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法 - Google Patents

一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：乌刚石35-45、石灰石24-36、松木屑14-28、蔷薇辉石12-24、钙长石10-15、铬刚玉9-18、二硅化锆5-10、糖粉4-8、七水硫酸镁3-6、硅钙镁晶须8-12、稻糠4-8、纳米硼纤维5-7、纳米抗菌粉7-11。本发明通过合理选择原料配方，并添加适量的铬刚玉、二硅化锆、硅钙镁晶须、纳米硼纤维等原料作为增强剂，既可以提高陶瓷砖的强度和韧性，保证其抗震耐摔，又可以改善陶瓷器皿的耐高温性和耐磨性。本发明制得的陶瓷器皿性能稳定，抗震耐摔，使用方便，适应性广。

Description

一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法，属于陶瓷材料领域。
背景技术
陶瓷是陶器和瓷器的总称，以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一，陶瓷因其质地坚硬、细密、严禁、耐高温、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域。其中陶瓷器皿作为日用器皿并因其实用性和审美性沿用至今。时至今日，由于科学技术的进步，已出现了许多可以代替瓷器皿的材料，如不锈钢、塑料等，与这些材料制成的器皿相比，传统陶瓷器皿还存在着力学性能差的缺点，不抗震耐摔，使用过程不小心脱落容易摔碎，另外目前市场上的陶瓷器皿还存在抗菌抑菌性能差的缺点，容易滋生大量细菌。因此，急需开发一种全新的陶瓷器皿，以提高陶瓷器皿的性能。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种抗震耐摔陶瓷器皿及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种抗震耐摔陶瓷器皿，由以下重量份的原料制成：乌刚石35-45、石灰石24-36、松木屑14-28、蔷薇辉石12-24、钙长石10-15、铬刚玉9-18、二硅化锆5-10、糖粉4-8、七水硫酸镁3-6、硅钙镁晶须8-12、稻糠4-8、纳米硼纤维5-7、纳米抗菌粉7-11；
所述纳米抗菌粉的制备方法如下：(1)取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分子筛4-8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银8-12、硝酸锌5-10；(2)将钛酸四丁酯与占醇总量50-60％的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A；(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-20min，得混合液B；(4)在磁力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛，超声搅拌0.5-1h,再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在65-75℃下干燥12-18h，研磨成粉末；(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在480-560℃下热处理1-2h,随炉冷却至常温,粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
一种抗震耐摔陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
(1)取乌刚石、蔷薇辉石、钙长石混合均匀，粉碎，过80-120目筛，加水制成40-50％的浆液，在800-1200r/min的转速下湿法球磨1.5-2.5h，喷雾干燥，740-790℃煅烧35-45min，继续升温至1200-1250℃，煅烧1.5-2h后取出并水淬，烘干，粉碎，过100-150目筛，待用；
(2)取石灰石、铬刚玉混合均匀，粉碎，过50-100目筛，加适量的水打浆制成浓度为50-60％的浆液，然后用10％盐酸溶液调节浆液PH至6-6.5，微波处理35-45min，再用15％氢氧化钠溶液调节浆液PH至8-8.5，超声波处理25-35min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合5-7min，然后加入混合料重量4-6％的固含量为35％的水玻璃混合30-40min，静置15-20h；
(4)将步骤(3)制得的粉料送到成型机在75-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量低于3％；
(5)对步骤(4)得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状态下以10-15℃/min的速率升温至1180-1240℃，保温2-3h，再在1.5-2.5MPa的Ar气氛下以6-9℃/min的速率降温至620-680℃，保温0.5-1h，再在2-3MPa的H2气氛下以3-5℃/min的速率升温至810-870℃，保温1-2h，再在3-4MPa的N2气氛下以2-4℃/min的速率升温至1150-1200℃，保温2-3h，最后在真空状态下以5-10℃/min的速率降温至580-660℃，保温0.5-1h，随炉冷却至常温，包装即得成品。
上述纳米抗菌粉末是以竹炭粉、沸石分子筛为载体,以Ag+、Zn2+为掺杂粒子制备得到的改性纳米TiO2粉体，安全环保，无毒、无味、无刺激性，不仅具有优异的广谱抗菌性能，对包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用，杀菌率达到98％以上，同时具有除臭、保鲜、吸附重金属离子等作用，还具有良好的抗紫外线老化性和耐热性，在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变色、不变质。
本发明的有益效果：
本发明通过合理选择原料配方，并添加适量的铬刚玉、二硅化锆、硅钙镁晶须、纳米硼纤维等原料作为增强剂，既可以提高陶瓷砖的强度和韧性，保证其抗震耐摔，又可以改善陶瓷器皿的耐高温性和耐磨性。本发明制得的陶瓷器皿性能稳定，抗震耐摔，使用方便，适应性广。
具体实施方式
一种抗震耐摔陶瓷器皿，由以下重量(kg)的原料制成：乌刚石40、石灰石32、松木屑24、蔷薇辉石18、钙长石12、铬刚玉14、二硅化锆8、糖粉6、七水硫酸镁4.5、硅钙镁晶须10、稻糠6、纳米硼纤维6、纳米抗菌粉9；
所述纳米抗菌粉的制备方法如下：(1)取以下重量(kg)的原料：竹炭粉5、沸石分子筛4、钛酸四丁酯15、无水乙醇60、蒸馏水3、冰醋酸10、硝酸银8、硝酸锌5；(2)将钛酸四丁酯与占醇总量50％的无水乙醇混合,磁力搅拌20min,得混合液A；(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15min，得混合液B；(4)在磁力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛，超声搅拌0.5h,再在室温下静置24h，将得到的凝胶在65℃下干燥12h，研磨成粉末；(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在480℃下热处理2h,随炉冷却至常温,粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
一种抗震耐摔陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：
(1)取乌刚石、蔷薇辉石、钙长石混合均匀，粉碎，过120目筛，加水制成50％的浆液，在1200r/min的转速下湿法球磨1.5，喷雾干燥，790℃煅烧35min，继续升温至1250℃，煅烧1.5h后取出并水淬，烘干，粉碎，过150目筛，待用；
(2)取石灰石、铬刚玉混合均匀，粉碎，过100目筛，加适量的水打浆制成浓度为60％的浆液，然后用10％盐酸溶液调节浆液PH至6.5，微波处理45min，再用15％氢氧化钠溶液调节浆液PH至8.5，超声波处理35min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，待用；
(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合7min，然后加入混合料重量6％的固含量为35％的水玻璃混合30-40min，静置15h；
(4)将步骤(3)制得的粉料送到成型机在80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量低于3％；
(5)对步骤(4)得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状态下以15℃/min的速率升温至1240℃，保温3h，再在2.5MPa的Ar气氛下以9℃/min的速率降温至620℃，保温0.5h，再在3MPa的H2气氛下以5℃/min的速率升温至870℃，保温1.5h，再在4MPa的N2气氛下以4℃/min的速率升温至1200℃，保温3h，最后在真空状态下以10℃/min的速率降温至580℃，保温0.5h，随炉冷却至常温，包装即得成品。
上述实施例所生产的陶瓷器皿主要性能如下表所示：

Claims (2)

1.一种抗震耐摔陶瓷器皿，其特征在于，由以下重量份的原料制成：乌刚石35-45、石灰石24-36、松木屑14-28、蔷薇辉石 12-24、钙长石10-15、铬刚玉9-18、二硅化锆5-10、糖粉4-8、七水硫酸镁3-6、硅钙镁晶须8-12、稻糠4-8、纳米硼纤维5-7、纳米抗菌粉7-11；
所述纳米抗菌粉的制备方法如下：（1）取以下重量份的原料：竹炭粉5-10、沸石分子筛 4-8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇 60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银 8-12、硝酸锌 5-10；（2）将钛酸四丁酯与占醇总量50-60%的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A；（3）将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-20min，得混合液B；（4）在磁力搅拌下, 将混合液B逐滴加入到混合液A中, 滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛，超声搅拌0.5-1h, 再在室温下静置24-48h，将得到的凝胶在65-75℃下干燥12-18h，研磨成粉末；（5）将上述所制得的粉末放入马弗炉中, 在480-560℃下热处理1-2h, 随炉冷却至常温, 粉碎，过筛即得所需的纳米抗菌粉。
2.一种如权利要求1所述的抗震耐摔陶瓷器皿的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）取乌刚石、蔷薇辉石、钙长石混合均匀，粉碎，过80-120目筛，加水制成40-50%的浆液，在800-1200r/min的转速下湿法球磨1.5-2.5h，喷雾干燥，740-790℃煅烧35-45min，继续升温至1200-1250℃，煅烧1.5-2h后取出并水淬，烘干，粉碎，过100-150目筛，待用；
（2）取石灰石、铬刚玉混合均匀，粉碎，过50-100目筛，加适量的水打浆制成浓度为50-60%的浆液，然后用10%盐酸溶液调节浆液PH至6-6.5，微波处理35-45min，再用15%氢氧化钠溶液调节浆液PH至8-8.5，超声波处理25-35min，过滤，滤渣用蒸馏水洗涤至中性，烘干，待用；
（3）将上述步骤（1）与步骤（2）制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合5-7min，然后加入混合料重量4-6%的固含量为35%的水玻璃混合30-40min，静置15-20h；
（4）将步骤（3）制得的粉料送到成型机在75-80MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量低于3%；
（5）对步骤（4）得到的干坯进行进行浸釉，然后进行气氛烧结处理：先在真空状态下以10-15℃/min的速率升温至1180-1240℃，保温2-3h，再在1.5-2.5MPa的Ar气氛下以6-9℃/min的速率降温至620-680℃，保温0.5-1h，再在2-3MPa的H2气氛下以3-5℃/min的速率升温至810-870℃，保温1-2h，再在3-4MPa的N2气氛下以2-4℃/min的速率升温至1150-1200℃，保温2-3h，最后在真空状态下以5-10℃/min的速率降温至580-660℃，保温0.5-1h，随炉冷却至常温，包装即得成品。
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