CN105404233B - 新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统及方法，它包括：PLC、感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块；所述感应模块感应液体流经及物料压力T,所述PLC根据感应值及接收的数字信号，经内部分析计算，控制粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块执行相关操作。本发明能增强一种新型特种陶瓷材料的陶瓷材料耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能；能精确控制系统中的各项参数，自动化程度高；还能节省资源。

Description

新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统及方法

技术领域

本发明涉及控制领域，尤其是一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统及方法。

背景技术

目前陶瓷材料发展迅速，并且在各个领域应用广泛，如金属材料，绝缘体，管道等等，但是现有的陶瓷存在以下问题：如脆性太大，强度小，耐热能力小等等，并且加工方法成本大，产品效益低，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料。

在陶瓷材料的制备过程中，助剂的选用至关重要，直接影响着制备的陶瓷材料的脆性、强度和耐热能力。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统及方法，能增强一种新型特种陶瓷材料的陶瓷材料耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能，能精确控制系统中的各项参数，自动化程度高；节省了资源。

本发明采用的技术方案如下：

新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统，它包括：PLC、感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块；

感应模块包括设于干燥过滤装置入口的液体感应器和设于加热装置的压力传感器；液体感应器用于感应液体流经，并向PLC传递数字信号010；所述压力传感器用于感应物料压力T,当T>100N时，向PLC传递数字信号011；

粉碎模块包括粉碎装置，所述粉碎装置设有触发按钮一，当所述触发按钮一第一次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号001；当触发按钮一第二次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号005；当触发按钮一第三次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号007；当触发按钮一第四次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号008；接收执行信号501、执行信号502、执行信号503或执行信号504，关闭粉碎装置；

定时模块包括计时器一、计时器二、计时器三、计时器四、计时器五、计时器六、计时器七和计时器八；用于接收数字信号001，启动计时器一，15min后（所述15min为事先设定好的）向PLC传递数字信号101，并停止计时；接收数字信号002，启动计时器二，15min后向PLC传递数字信号102，并停止计时；接收数字信号003，启动计时器三，20min后向PLC传递数字信号103，并停止计时；接收数字信号004，启动计时器四，20min后向PLC传递数字信号104，并停止计时；接收数字信号005，启动计时器五，15min后向PLC传递数字信号105，接收数字信号006，启动计时器六，20min后向PLC传递数字信号106；接收数字信号007，启动计时器七，15min后，向PLC传递数字信号107；接收数字信号008，启动计时器八，15min后，向PLC传递数字信号108；

PLC分别与感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块相连接；用于接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号201，同时向传送模块传递执行信号301，向粉碎模块传递执行信号501；接收数字信号102，向搅拌模块传递执行信号401；接收数字信号103，向搅拌模块传递执行信号402；接收数字信号104，向搅拌模块传递执行信号403；接收数字信号105，向阀门控制模块传递执行信号202，同时向传送模块传递执行信号302，向粉碎模块传递执行信号502；接收数字信号106，向搅拌模块传递执行信号404，并向阀门控制模块传递执行信号203；接收数字信号010，向过滤干燥模块传递执行信号601；接收数字信号107，向阀门控制模块传递执行信号204，同时向传送模块传递执行信号303，向粉碎模块传递执行信号503；接收数字信号011，向加热模块传递执行信号701，并向阀门控制模块传递执行信号205；接收数字信号108，向阀门控制模块传递执行信号206，同时向传送模块传递执行信号304，向粉碎模块传递执行信号504；

阀门控制模块包括设于粉碎装置下端的电磁阀一、设于搅拌装置的电磁阀二和设于氦气储存装置的电磁阀三；接收执行信号201，打开电磁阀一，预定时间01后关闭；接收执行信号202，打开电磁阀一，预定时间02后关闭；接收执行信号203，打开电磁阀二；接收执行信号204，打开电磁阀一，预定时间03后关闭；接收执行信号205，打开电磁阀三，预定时间04后关闭；接收执行信号206，打开电磁阀一，预定时间05后关闭；

传送模块包括设于粉碎装置至过筛装置的传送装置，用于接收执行信号301、执行信号302、执行信号303或执行信号304，启动传送装置，将物料送至过筛装置；

搅拌模块包括搅拌装置，所述搅拌装置设有触发按钮二，当所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号002；接收执行信号401，关闭搅拌装置；所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号003；接收执行信号402，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第三次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号004；接收执行信号403，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第四次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号006；接收执行信号404，关闭搅拌装置；

过滤干燥模块包括干燥过滤装置，用于接收执行信号601，启动干燥过滤装置；

加热模块包括加热装置，用于接收执行信号701，启动加热装置，并加热至823℃。

由于采用上述方案，所述感应模块精确地感应液体的流经及物料压力值，避免了手动触发，加大了自动化程度；

粉碎装置以一定速度将物料粉碎至预定大小，使整个过程都可以用一级原料作为原料，减少了费用；方便了整个过程的操作；根据物料的粉碎程度或搅拌程度事先设定好粉碎时间或搅拌时间，减少了工作人员手动操作的麻烦，加大了自动化程度；阀门控制模块的设定，总的控制了各个电磁阀的启动与关闭，传送装置的设立，避免了工作人员挪动物料的麻烦；

进一步地，还包括溶剂模块包括溶剂装置，所述溶剂装置设有触发按钮，所述溶剂装置设有聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱，所述聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱上分别连接有导管，所述导管另一端伸入搅拌装置中，所述导管上设有电磁阀，所述电磁阀上设有流量计量仪，当所述触发按钮被触发后，开启电磁阀，将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放出后，关闭电磁阀。

由于采用上述方案，溶剂模块将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放入搅拌装置中充分混合。

进一步地，所述过筛装置设有平置的40目筛、120目筛和50目筛。

由于采用上述方案，将不同物料置于所需筛子，避免了频繁换筛的麻烦，加大了自动化程度；

进一步地，所述计时器停止计时，自动归零；所述搅拌装置与干燥过滤装置间设有连接导管，所述导管上设有电磁阀二。

新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统的智能制备方法，它包括以下步骤：

步骤1：将各装置就位，开启一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统电源；

步骤2：将预定剂量01的高岭石投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第一次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号001；定时模块接收数字信号001，启动计时器一，15min后向PLC传递数字信号101，并停止计时；PLC接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号201，同时向传送模块传递执行信号301，向粉碎模块传递执行信号501；

步骤3：粉碎模块接收执行信号501，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号201，打开电磁阀一，预定时间01后关闭；则粉碎后的高岭石通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号301，启动传送装置，将物料送至过筛装置，过40目筛；得到高岭石粉末；

步骤4：触发溶剂模块的触发按钮，当所述触发按钮被触发后，开启聚乙二醇箱和去离子水箱的电磁阀，将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放出至搅拌装置后，关闭电磁阀；

步骤5：触发搅拌装置上的触发按钮二，所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号002；定时模块接收数字信号002，启动计时器二，15min后向PLC传递数字信号102，并停止计时；PLC接收数字信号102，向搅拌模块传递执行信号401；搅拌模块接收执行信号401，关闭搅拌装置；

步骤6：将高岭石粉末加入至搅拌装置中，触发搅拌装置上的触发按钮二，所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号003；定时模块接收数字信号003，启动计时器三，20min后向PLC传递数字信号103，并停止计时；PLC接收数字信号103，向搅拌模块传递执行信号402；搅拌模块接收执行信号402，关闭搅拌装置；

步骤7：将预定剂量02的硅烷偶联剂kh-550加入至搅拌装置中，触发搅拌装置上的触发按钮二，当所述触发按钮二第三次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号004；定时模块接收数字信号004，启动计时器四，20min后向PLC传递数字信号104，并停止计时；PLC接收数字信号104，向搅拌模块传递执行信号403；搅拌模块接收执行信号403，关闭搅拌装置；得到液体A；

步骤8：将预定剂量03的二氧化钛投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第二次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号005；定时模块接收数字信号005，启动计时器五，15min后向PLC传递数字信号105；接收数字信号105，向阀门控制模块传递执行信号202，同时向传送模块传递执行信号302，向粉碎模块传递执行信号502；

步骤9：粉碎模块接收执行信号502，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号202，打开电磁阀一，预定时间02后关闭；则粉碎后的二氧化钛通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号302，启动传送装置，将物料送至过筛装置过40目筛；得到二氧化钛粉末；

步骤10：将过筛后的二氧化钛粉末、预定剂量04的纳米碳化硅和预定剂量05的纳米硼纤维加入至搅拌装置中；触发搅拌装置上的触发按钮二，当所述触发按钮二第四次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号006；定时模块接收数字信号006，启动计时器六，20min后向PLC传递数字信号106；PLC接收数字信号106，向搅拌模块传递执行信号404，并向阀门控制模块传递执行信号203；搅拌模块接收执行信号404，关闭搅拌装置；阀门控制模块接收执行信号203，打开电磁阀二；则物料进入干燥过滤装置中；

步骤11：感应模块中的液体感应器感应液体流经，并向PLC传递数字信号010；PLC接收数字信号010，向过滤干燥模块传递执行信号601；过滤干燥模块接收执行信号601，启动干燥过滤装置；

步骤12：将干燥过滤后的物料投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第三次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号007；定时模块接收数字信号007，启动计时器七，15min后，向PLC传递数字信号107；接收数字信号107，向阀门控制模块传递执行信号204，同时向传送模块传递执行信号303，向粉碎模块传递执行信号503；

步骤13：粉碎模块接收执行信号503，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号204，打开电磁阀一，预定时间03后关闭；则粉碎后的物料通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号303，启动传送装置，将物料送至过筛装置过120目筛；

步骤14：将过筛后的物料置于加热装置中，感应模块中的压力传感器感应物料压力T,当T>100N时，向PLC传递数字信号011；PLC接收数字信号011，向加热模块传递执行信号701，并向阀门控制模块传递执行信号205；加热模块接收执行信号701，启动加热装置，并加热至823℃；阀门控制模块接收执行信号205，打开电磁阀三，向加热装置中通入氦气，预定时间04后关闭；将加热后的物料煅烧3h后，空冷至室温；

步骤15：将步骤14得到的物料投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第四次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号008；定时模块接收数字信号008，启动计时器八，15min后，向PLC传递数字信号108；PLC接收数字信号108，向阀门控制模块传递执行信号206，同时向传送模块传递执行信号304，向粉碎模块传递执行信号504；

步骤16：粉碎模块执行信号504，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号206，打开电磁阀一，预定时间05后关闭；传送模块执行信号304，启动传送装置，将物料送至过筛装置过过50目筛，得到助剂。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、能增强一种新型特种陶瓷材料的陶瓷材料耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能；

2、能精确控制系统中的各项参数，自动化程度高；节省了资源。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统的系统控制图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1 所示，新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统，它包括：PLC、感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块；

感应模块包括设于干燥过滤装置入口的液体感应器和设于加热装置的压力传感器；液体感应器用于感应液体流经，并向PLC传递数字信号010；所述压力传感器用于感应物料压力T,当T>100N时，向PLC传递数字信号011；

粉碎模块包括粉碎装置，所述粉碎装置设有触发按钮一，当所述触发按钮一第一次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号001；当触发按钮一第二次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号005；当触发按钮一第三次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号007；当触发按钮一第四次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号008；接收执行信号501、执行信号502、执行信号503或执行信号504，关闭粉碎装置；

定时模块包括计时器一、计时器二、计时器三、计时器四、计时器五、计时器六、计时器七和计时器八；用于接收数字信号001，启动计时器一，15min后（所述15min为事先设定好的）向PLC传递数字信号101，并停止计时；接收数字信号002，启动计时器二，15min后向PLC传递数字信号102，并停止计时；接收数字信号003，启动计时器三，20min后向PLC传递数字信号103，并停止计时；接收数字信号004，启动计时器四，20min后向PLC传递数字信号104，并停止计时；接收数字信号005，启动计时器五，15min后向PLC传递数字信号105，接收数字信号006，启动计时器六，20min后向PLC传递数字信号106；接收数字信号007，启动计时器七，15min后，向PLC传递数字信号107；接收数字信号008，启动计时器八，15min后，向PLC传递数字信号108；

PLC分别与感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块相连接；用于接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号201，同时向传送模块传递执行信号301，向粉碎模块传递执行信号501；接收数字信号102，向搅拌模块传递执行信号401；接收数字信号103，向搅拌模块传递执行信号402；接收数字信号104，向搅拌模块传递执行信号403；接收数字信号105，向阀门控制模块传递执行信号202，同时向传送模块传递执行信号302，向粉碎模块传递执行信号502；接收数字信号106，向搅拌模块传递执行信号404，并向阀门控制模块传递执行信号203；接收数字信号010，向过滤干燥模块传递执行信号601；接收数字信号107，向阀门控制模块传递执行信号204，同时向传送模块传递执行信号303，向粉碎模块传递执行信号503；接收数字信号011，向加热模块传递执行信号701，并向阀门控制模块传递执行信号205；接收数字信号108，向阀门控制模块传递执行信号206，同时向传送模块传递执行信号304，向粉碎模块传递执行信号504；

阀门控制模块包括设于粉碎装置下端的电磁阀一、设于搅拌装置的电磁阀二和设于氦气储存装置的电磁阀三；接收执行信号201，打开电磁阀一，预定时间01后关闭；接收执行信号202，打开电磁阀一，预定时间02后关闭；接收执行信号203，打开电磁阀二；接收执行信号204，打开电磁阀一，预定时间03后关闭；接收执行信号205，打开电磁阀三，预定时间04后关闭；接收执行信号206，打开电磁阀一，预定时间05后关闭；

传送模块包括设于粉碎装置至过筛装置的传送装置，用于接收执行信号301、执行信号302、执行信号303或执行信号304，启动传送装置，将物料送至过筛装置；

搅拌模块包括搅拌装置，所述搅拌装置设有触发按钮二，当所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号002；接收执行信号401，关闭搅拌装置；所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号003；接收执行信号402，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第三次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号004；接收执行信号403，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第四次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号006；接收执行信号404，关闭搅拌装置；

过滤干燥模块包括干燥过滤装置，用于接收执行信号601，启动干燥过滤装置；

加热模块包括加热装置，用于接收执行信号701，启动加热装置，并加热至823℃。

还包括溶剂模块包括溶剂装置，所述溶剂装置设有触发按钮，所述溶剂装置设有聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱，所述聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱上分别连接有导管，所述导管另一端伸入搅拌装置中，所述导管上设有电磁阀，所述电磁阀上设有流量计量仪，当所述触发按钮被触发后，开启电磁阀，将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放出后，关闭电磁阀。

所述过筛装置设有平置的40目筛、120目筛和50目筛。

所述计时器停止计时，自动归零；所述搅拌装置与干燥过滤装置间设有连接导管，所述导管上设有电磁阀二。

新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统的智能制备系统的智能制备方法，它包括以下步骤：

步骤1：将各装置就位，开启一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统电源；

步骤2：将预定剂量01的高岭石投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第一次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号001；定时模块接收数字信号001，启动计时器一，15min后向PLC传递数字信号101，并停止计时；PLC接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号201，同时向传送模块传递执行信号301，向粉碎模块传递执行信号501；

步骤3：粉碎模块接收执行信号501，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号201，打开电磁阀一，预定时间01后关闭；则粉碎后的高岭石通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号301，启动传送装置，将物料送至过筛装置，过40目筛；得到高岭石粉末；

步骤4：触发溶剂模块的触发按钮，当所述触发按钮被触发后，开启聚乙二醇箱和去离子水箱的电磁阀，将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放出至搅拌装置后，关闭电磁阀；

步骤5：触发搅拌装置上的触发按钮二，所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号002；定时模块接收数字信号002，启动计时器二，15min后向PLC传递数字信号102，并停止计时；PLC接收数字信号102，向搅拌模块传递执行信号401；搅拌模块接收执行信号401，关闭搅拌装置；

步骤6：将高岭石粉末加入至搅拌装置中，触发搅拌装置上的触发按钮二，所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号003；定时模块接收数字信号003，启动计时器三，20min后向PLC传递数字信号103，并停止计时；PLC接收数字信号103，向搅拌模块传递执行信号402；搅拌模块接收执行信号402，关闭搅拌装置；

步骤7：将预定剂量02的硅烷偶联剂kh-550加入至搅拌装置中，触发搅拌装置上的触发按钮二，当所述触发按钮二第三次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号004；定时模块接收数字信号004，启动计时器四，20min后向PLC传递数字信号104，并停止计时；PLC接收数字信号104，向搅拌模块传递执行信号403；搅拌模块接收执行信号403，关闭搅拌装置；得到液体A；

步骤8：将预定剂量03的二氧化钛投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第二次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号005；定时模块接收数字信号005，启动计时器五，15min后向PLC传递数字信号105；接收数字信号105，向阀门控制模块传递执行信号202，同时向传送模块传递执行信号302，向粉碎模块传递执行信号502；

步骤9：粉碎模块接收执行信号502，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号202，打开电磁阀一，预定时间02后关闭；则粉碎后的二氧化钛通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号302，启动传送装置，将物料送至过筛装置过40目筛；得到二氧化钛粉末；

步骤10：将过筛后的二氧化钛粉末、预定剂量04的纳米碳化硅和预定剂量05的纳米硼纤维加入至搅拌装置中；触发搅拌装置上的触发按钮二，当所述触发按钮二第四次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号006；定时模块接收数字信号006，启动计时器六，20min后向PLC传递数字信号106；PLC接收数字信号106，向搅拌模块传递执行信号404，并向阀门控制模块传递执行信号203；搅拌模块接收执行信号404，关闭搅拌装置；阀门控制模块接收执行信号203，打开电磁阀二；则物料进入干燥过滤装置中；

步骤11：感应模块中的液体感应器感应液体流经，并向PLC传递数字信号010；PLC接收数字信号010，向过滤干燥模块传递执行信号601；过滤干燥模块接收执行信号601，启动干燥过滤装置；

步骤12：将干燥过滤后的物料投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第三次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号007；定时模块接收数字信号007，启动计时器七，15min后，向PLC传递数字信号107；接收数字信号107，向阀门控制模块传递执行信号204，同时向传送模块传递执行信号303，向粉碎模块传递执行信号503；

步骤13：粉碎模块接收执行信号503，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号204，打开电磁阀一，预定时间03后关闭；则粉碎后的物料通过电磁阀一进入传送装置；传送模块接收执行信号303，启动传送装置，将物料送至过筛装置过120目筛；

步骤14：将过筛后的物料置于加热装置中，感应模块中的压力传感器感应物料压力T,当T>100N时，向PLC传递数字信号011；PLC接收数字信号011，向加热模块传递执行信号701，并向阀门控制模块传递执行信号205；加热模块接收执行信号701，启动加热装置，并加热至823℃；阀门控制模块接收执行信号205，打开电磁阀三，向加热装置中通入氦气，预定时间04后关闭；将加热后的物料煅烧3h后，空冷至室温；

步骤15：将步骤14得到的物料投入粉碎装置中，触发粉碎模块中的触发按钮一，当触发按钮一第四次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号008；定时模块接收数字信号008，启动计时器八，15min后，向PLC传递数字信号108；PLC接收数字信号108，向阀门控制模块传递执行信号206，同时向传送模块传递执行信号304，向粉碎模块传递执行信号504；

步骤16：粉碎模块执行信号504，关闭粉碎装置；阀门控制模块接收执行信号206，打开电磁阀一，预定时间05后关闭；传送模块执行信号304，启动传送装置，将物料送至过筛装置过过50目筛，得到助剂。

本发明的一种新型特种陶瓷材料为：

一种新型特种陶瓷材料，所述新型特种陶瓷材料由下列重量份的原料制成：红色粘土40-50份，钠长石1-3份，纳米级三氧化二铝5-7份，氧化镍1-3份，氧化锌1-3份，五氧化二铌5-7份，氮化硼5-7份，硅灰石5-7份，锆酸钠3-4份，助剂5-7份。

所述特种助剂由下列重量份的原料制成：纳米氮化硅0.8-1.2份、纳米硼纤维0.6-0.9份、硅烷偶联剂kh-550 0.6-0.8份、聚乙二醇0.3-0.4、去离子水20-25份，高岭石12-17份，二氧化钛5-7份。

所述助剂的制备方法为：将高岭石粉碎，过40目筛，得到高岭石粉末，将聚乙二醇加入去离子水中，搅拌均匀，将过筛后的高岭石粉末加入其中，搅拌20min，加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌20min，得到液体A，将二氧化钛粉碎，过40目筛，然后和纳米碳化硅、纳米硼纤维一起加入到液体A中，搅拌20min，过滤干燥，粉碎后过120目筛，在氦气氛围下，加热至820-830℃下煅烧3h后，空冷至室温，然后粉碎，过50目筛，得到助剂。

所述新型特种陶瓷材料由下列重量份的原料制成：红色粘土45份，钠长石2份，纳米级三氧化二铝6份，氧化镍2份，氧化锌2份，五氧化二铌6份，氮化硼6份，硅灰石6份，锆酸钠3.2份，助剂6.5份；

所述助剂的组分按重量份数计为：纳米氮化硅0.9份、纳米硼纤维0.7份、硅烷偶联剂kh-550 0.65份、聚乙二醇0.36份、去离子水23份，高岭石14份，二氧化钛6份；

所述助剂的制备方法为：将高岭石粉碎，过40目筛，得到高岭石粉末，将聚乙二醇加入去离子水中，搅拌均匀，将过筛后的高岭石粉末加入其中，搅拌20min，加入硅烷偶联剂kh-550，搅拌20min，得到液体A，将二氧化钛粉碎，过40目筛，然后和纳米碳化硅、纳米硼纤维一起加入到液体A中，搅拌20min，过滤干燥，粉碎后过120目筛，在氦气氛围下，加热至823℃下煅烧3h后，空冷至室温，然后粉碎，过50目筛，得到助剂。

一种制备上述新型特种陶瓷材料的方法，包括以下步骤：

步骤1、将红色粘土、钠长石、硅灰石、纳米级三氧化二铝和五氧化二铌混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂和氮化硼送入球磨机中球磨18-20h，再加入氢氧化钾，继续球磨2-3 h，水洗至PH值为7-8，过滤得到粉末；

步骤2、将过滤得到的粉末以氦气作为保护气体，在880-900℃下煅烧4-6h，然后空冷至室温，送入球磨机磨粉，过120 目筛，得粉末颗粒A ；

步骤3、将锆酸钠、氧化镍、氧化锌和粉末颗粒A混合并搅拌，加热至980-990℃，并煅烧1-3 h，球磨粉碎，过80目筛，得到粉末颗粒B ；

步骤4、将粉末颗粒B与去离子水按4：3 的比例混合，再放入球磨机中球磨16-18h，然后造型，在氦气的氛围中，800-900℃温度下煅烧2h，再将温度提高至1200-1350℃，煅烧4-5h，保温1-2h，最后空冷至室温。

对其组份的构成和作用说明如下：红色粘土具有很好的韧性，常温遇水可塑，微干可雕，半干可压、全干可磨，红色粘土烧至900℃可成陶器能装水，烧至1230℃则瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀，加入到陶瓷中，还能增加陶瓷的强度，提高耐摩擦的性能，并且增加其使用寿命；钠长石在陶瓷中作为一种溶剂原料，主要起瓷化作用，即利用钠的高温易熔性，降低坯件烧成温度，前同事起到稳定坯件的作用；纳米三氧化二铝能提高陶瓷的各项性能，能使陶瓷的晶粒、晶界以及它们之间的结合都处在纳米水平，使陶瓷的细化晶界数量大幅度增加，进一步使陶瓷的强度、韧性和超塑性大为提高，能降低陶瓷烧结温度；氧化锌作为一种重要的陶瓷化工熔剂原料，具有较强的助熔作用，能够降低陶瓷的膨胀系数，提高其热稳定性，可以使陶瓷的机械和电性能得到改善；五氧化二铌在陶瓷中作为一种改性添加剂；氮化硼能提高陶瓷的耐热冲击性，在急冷急热情况下，降低陶瓷破裂的可能性，提高陶瓷的热稳定性，由于氮化硼具有类似于石墨的层状晶体结构，也就具有了石墨相似的物理化学性能，使陶瓷在电绝缘、热膨胀系数以及和大多数金属不浸润等方面具备良好的性能；氧化镍能够提高陶瓷的耐腐蚀性能。

硅灰石的作用主要体现在以下几个方面：一是降低烧成温度，缩短烧成周期，传统的硅酸盐陶瓷主要使用石英、长石、高岭石、滑石、叶蜡石等Si－Al体系原料，高温烧成生成的结晶物相主要是莫来石，加入硅灰石，则可构成Si－Al－Ca低共熔体系，生成物相主要是钙长石，在较低温度下就可实现烧结，这其中，硅灰石主要发挥助熔和降低烧成温度的作用。同时，由于硅灰石晶形为针柱状，可为坯体中的水分快速逸散提供通道，从而加快干燥速率，缩短干燥周期，提高生产效率；二是减少烧成收缩和制品缺陷，由于硅灰石本身不含水和碳酸根等任何挥发份，烧成过程中不产生气体，大大降低了陶瓷烧成体产生气孔缺陷的可能性，可明显提高陶瓷的质量；三是降低坯体的吸湿膨胀和烧成过程中的热膨胀，硅灰石本身不吸水，可避免陶瓷坯体的吸湿膨胀，同时 ，硅灰石的热膨胀系数小且呈线性膨胀，可降低烧成过程中坯体的热膨胀，避免产生膨胀裂纹；四是可以提高制品的机械强度，硅灰石针状晶体杂乱无章的排列形成交织结构，被部分熔融产生的熔体所固结，可以增强烧结体的结构稳定性和机械强度。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明的新型特种陶瓷材料不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，韧性好，耐高温，并且其表面的耐摩擦能力大大提高，表面不易结垢，同时，通过优化现有陶瓷制备工艺，选择适宜的工艺参数，使新型特种陶瓷材料的各项性能更稳定。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (3)

1.一种新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统，其特征在于，它包括：PLC、感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块；

感应模块包括设于干燥过滤装置入口的液体感应器和设于加热装置的压力传感器；液体感应器用于感应液体流经，并向PLC传递数字信号010；所述压力传感器用于感应物料压力T,当T>100N时，向PLC传递数字信号011；

粉碎模块包括粉碎装置，所述粉碎装置设有触发按钮一，当所述触发按钮一第一次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号001；当触发按钮一第二次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号005；当触发按钮一第三次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号007；当触发按钮一第四次被触发后，启动粉碎装置，并向定时模块传递数字信号008；接收执行信号501、执行信号502、执行信号503或执行信号504，关闭粉碎装置；

定时模块包括计时器一、计时器二、计时器三、计时器四、计时器五、计时器六、计时器七和计时器八；用于接收数字信号001，启动计时器一，15min后向PLC传递数字信号101，并停止计时；接收数字信号002，启动计时器二，15min后向PLC传递数字信号102，并停止计时；接收数字信号003，启动计时器三，20min后向PLC传递数字信号103，并停止计时；接收数字信号004，启动计时器四，20min后向PLC传递数字信号104，并停止计时；接收数字信号005，启动计时器五，15min后向PLC传递数字信号105，接收数字信号006，启动计时器六，20min后向PLC传递数字信号106；接收数字信号007，启动计时器七，15min后，向PLC传递数字信号107；接收数字信号008，启动计时器八，15min后，向PLC传递数字信号108；

PLC分别与感应模块、粉碎模块、传送模块、定时模块、阀门控制模块、搅拌模块、过滤干燥模块和加热模块相连接；用于接收数字信号101，向阀门控制模块传递执行信号201，同时向传送模块传递执行信号301，向粉碎模块传递执行信号501；接收数字信号102，向搅拌模块传递执行信号401；接收数字信号103，向搅拌模块传递执行信号402；接收数字信号104，向搅拌模块传递执行信号403；接收数字信号105，向阀门控制模块传递执行信号202，同时向传送模块传递执行信号302，向粉碎模块传递执行信号502；接收数字信号106，向搅拌模块传递执行信号404，并向阀门控制模块传递执行信号203；接收数字信号010，向过滤干燥模块传递执行信号601；接收数字信号107，向阀门控制模块传递执行信号204，同时向传送模块传递执行信号303，向粉碎模块传递执行信号503；接收数字信号011，向加热模块传递执行信号701，并向阀门控制模块传递执行信号205；接收数字信号108，向阀门控制模块传递执行信号206，同时向传送模块传递执行信号304，向粉碎模块传递执行信号504；

阀门控制模块包括设于粉碎装置下端的电磁阀一、设于搅拌装置的电磁阀二和设于氦气储存装置的电磁阀三；接收执行信号201，打开电磁阀一，预定时间01后关闭；接收执行信号202，打开电磁阀一，预定时间02后关闭；接收执行信号203，打开电磁阀二；接收执行信号204，打开电磁阀一，预定时间03后关闭；接收执行信号205，打开电磁阀三，预定时间04后关闭；接收执行信号206，打开电磁阀一，预定时间05后关闭；

传送模块包括设于粉碎装置至过筛装置的传送装置，用于接收执行信号301、执行信号302、执行信号303或执行信号304，启动传送装置，将物料送至过筛装置；

搅拌模块包括搅拌装置，所述搅拌装置设有触发按钮二，当所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号002；接收执行信号401，关闭搅拌装置；所述触发按钮二第一次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号003；接收执行信号402，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第三次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号004；接收执行信号403，关闭搅拌装置；当所述触发按钮二第四次被触发后，启动搅拌装置，并向定时模块传递数字信号006；接收执行信号404，关闭搅拌装置；

过滤干燥模块包括干燥过滤装置，用于接收执行信号601，启动干燥过滤装置；

加热模块包括加热装置，用于接收执行信号701，启动加热装置，并加热至823℃；

所述过筛装置设有平置的40目筛和120目筛。

2.如权利要求1所述的新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统，其特征在于，溶剂模块包括溶剂装置，所述溶剂装置设有触发按钮，所述溶剂装置设有聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱，所述聚乙二醇储存箱和去离子水储存箱上分别连接有导管，所述导管另一端伸入搅拌装置中，所述导管上设有电磁阀，所述电磁阀上设有流量计量仪，当所述触发按钮被触发后，开启电磁阀，将预定剂量01的聚乙二醇和预定剂量02的去离子水放出后，关闭电磁阀。

3.如权利要求2所述的新型特种陶瓷材料的特种助剂的智能制备系统，其特征在于，所述计时器停止计时，自动归零；所述搅拌装置与干燥过滤装置间设有连接导管，所述导管上设有电磁阀二。