CN105599519B - 一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺 - Google Patents

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    • B44C1/26—Inlaying with ornamental structures, e.g. niello work, tarsia work

Abstract

一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，首先分别在陶瓷工件表面加工出一镶嵌孔和在银饰上加工出与镶嵌孔匹配的连接柱，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中将其与陶瓷工件结合，陶瓷工件上加工镶嵌孔的操作为：先对陶瓷工件表面进行金属化预处理后再加工镶嵌孔，并在镶嵌孔内壁粘结一层银质连接基体；陶瓷工件与银饰的结合操作如下：在连接柱外表面及镶嵌孔内壁均匀涂敷一层硼砂，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中心，并在连接柱与镶嵌孔的间隙中填充银焊料至银饰不再松动，最后在还原性或惰性气氛的电炉中进行钎焊，使银饰与陶瓷工件紧密结合为一体。本发明所述的工艺将陶瓷工件与银饰紧牢固结合为一体，结合强度高，工艺精简，适合推广应用。

Description

一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷加工领域，具体为一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺。
背景技术
中国是陶瓷器的发祥地，对陶瓷器的收藏是众多国人的喜爱，在现今陶瓷行业生产过程中，主要是在陶瓷毛坯上进行金或银的绘画，后经过烤花烧制，获得的是单一的色彩图案，这种陶瓷与贵金属的结合方式是目陶瓷行业中较为常见的一种制作工艺，但这种工艺制作完成的结合有金或银等贵金属的陶瓷工件，其上结合的金或银在烧制过程中氧化严重，不耐磨损，而且陶瓷与金或银的结合十分不牢固。2014年国家知识产权局公开了专利名称为一种防烫陶瓷镶银器皿的制作工艺的发明专利，专利号为201410194326.2，该专利公开了一种在陶瓷器皿内腔表面镶嵌银器的工艺，该工艺提出先在陶瓷器皿内腔表面刻槽，再将银器在模具中成型为与槽外形与大小均匹配的内胆，最后将银内胆通过机械压力置入槽中，使陶瓷与银器形成机械结合，这种工艺提出的结合方式为陶瓷与银的简单机械结合，结合方式单一，并不稳固，且工艺过程需要人工不断计算尺寸，机械打磨，费时费力。
随着人们物质生活的不断提高，人们对陶瓷工艺品的审美要求也在不断提高，现代陶瓷工艺品中出现了较多的将金银饰品镶嵌在陶瓷工件上的新型工艺品，这类新型工艺品不仅具备了传统陶瓷的工艺特点，同时也兼备了金银饰品的工艺美，是现代生活中的工艺品新宠。这类新型工艺品的制作工艺较为复杂特殊，其中最为关键的部分是陶瓷与金属件的结合，在现有技术中，有多种陶瓷与金属的结合工艺，如陶瓷的金属化处理、陶瓷工件表面的抛金镀银处理，这些结合方式只是简单的在陶瓷表面覆盖一层金属结合层，在实质上并不是陶瓷与完整金属件的结合，2011年公开的专利号为201110242568.0的发明专利，其名称是“一种采用叠加法的陶瓷与铝相互焊接的焊接方法”，该专利提出陶瓷与铝的表面均先分别结合多种金属过渡层，再将陶瓷与铝通过表面的金属过渡层焊接，这种焊接方式只适合工业用途的陶瓷板材，且焊接面积大，成本高，不适合应用于小型陶瓷工件，为此，针对陶瓷工件与贵金属饰品特别是银饰品结合的新型工艺品，需要一种独特且有效的能将银饰品结合在陶瓷工件上的工艺。
发明内容
为了解决上述问题，本发明特别针对陶瓷与银的特性，以及普通焊接的局限性，提出一种在陶瓷工件上有效地镶嵌银饰的工艺。
本发明为了解决上述问题所采取的技术方案为：一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，首先分别在陶瓷工件表面加工出一镶嵌孔和在银饰上加工出与镶嵌孔匹配的连接柱，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中将其与陶瓷工件结合，在所述陶瓷工件上加工镶嵌孔的操作为，先对陶瓷工件表面进行金属化预处理后再加工镶嵌孔，并在镶嵌孔内壁粘结一层银质连接基体；
所述陶瓷工件与银饰的结合操作如下：在连接柱外表面及镶嵌孔内壁均匀涂敷一层硼砂，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中心，并在连接柱与镶嵌孔的间隙中填充银焊料至银饰不再松动，最后在还原性或惰性气氛的电炉中进行钎焊，使银饰与陶瓷工件紧密结合为一体。
所述陶瓷工件采用活化Mo-Mn法进行高温金属化处理，使陶瓷工件表面形成一层金属薄膜。
所述镶嵌孔为一内径为10-30mm的盲孔，且所加工的镶嵌孔深度不超过陶瓷工件壁厚的1/2，与其匹配的连接柱外径为6-22mm，且连接柱与镶嵌孔间的间隙宽度不小于5mm。
所述银质连接基体为银浆，其粘结操作如下，将银浆均匀涂覆在镶嵌孔内壁后置入烧结炉中烧结，使银浆与镶嵌孔之间形成良好的熔合，烧结后所形成的银的烧结层即为银质连接基体。
所述银浆按照重量比由72-78份银粉、8-12份双酚酚A环氧树脂、0.2-0.5份甲基咪唑、4-6份乙酸丁酯以及5-7份金属钯粉均匀拌合而成，所涂覆银浆的厚度为0.5-1.5mm，所述烧结炉的峰值烧结温度为550-650℃，炉内升温速率为10℃/min，烧结时间为10-15min。
所述硼砂经过以下处理：硼砂研磨至粒径不超过0.074mm，而后向研磨后的硼砂中加入其重量0.5-0.8倍的水拌合均匀得到具有粘性的糊状物，即得经处理的硼砂。
所述银焊料按照重量比由68份Ag粉、17份Cu粉、8.5份Zn粉、4份Sn粉和2.55份外加剂均匀拌合而成，其中，所述外加剂由氯化铵和硝酸铵按重量比3：1的比例混合得到。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
第一，本发明所述的陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，通过陶瓷工件上的镶嵌孔与银饰上的连接柱机械结合后进行钎焊，结合强度更高，且镶嵌前对陶瓷工件表面进行金属化预处理，使陶瓷工件表面形成一层金属薄膜，该层金属薄膜将作为陶瓷与银饰结合的初层连接基体，增加陶瓷工件与银饰的结合强度。
第二，本发明所述的陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，在镶嵌孔内涂覆并烧结一层银浆，该层银浆将作为陶瓷与银饰结合的二层连接基体，在钎焊时通过银焊料与银饰直接接触，进一步增加陶瓷工件与银饰钎焊后的结合强度。
第三，本发明所述的陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，结合常规的钎焊工艺，钎焊前在银饰的连接柱外表面及镶嵌孔的内壁均匀涂覆一层经过研磨和与水拌合处理的硼砂，该硼砂作为焊剂可使银焊料在钎焊过程中更好的流动，同时硼砂在银饰及银浆层的表面形成保护层，可有效阻止银发生氧化。
第四，本发明所述的陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，在银焊料中加入有氯化铵和硝酸铵按比例混合组成的外加剂，氯化铵和硝酸铵均为还原性的铵盐，受热分解可得到还原性的氨气，氨气能有效阻止银饰在钎焊过程中银发生氧化，进一步提高焊接质量，增加结合强度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，首先分别在陶瓷工件表面加工出一镶嵌孔和在银饰上加工出与镶嵌孔匹配的连接柱，并用有机溶剂清除陶瓷工件以及银饰上的油脂，再放入碱性溶液中碱洗进行化学除油，溶液为碳酸钠弱碱性溶液，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中将其与陶瓷工件结合，在所述陶瓷工件上加工镶嵌孔的操作为，先对陶瓷工件表面进行金属化预处理后再加工镶嵌孔，在镶嵌孔内壁粘结一层银质连接基体，金属化处理使陶瓷工件表面形成一层厚度在1-3mm的金属薄膜，该层金属薄膜形成陶瓷工件与银饰结合的初层连接基体，在此基础上加工镶嵌孔后镶嵌孔的内壁便形成了上下两层结构，顶层端口位置为厚度1-3mm的金属薄膜层，其下侧内壁仍为陶瓷质，在钎焊过程中，顶层端口的金属薄膜层将通过银焊料与银饰熔融结合为一体，以将镶嵌孔从端口位置熔融封合，直接增加焊接结合强度与气密性。
所述陶瓷工件与银饰的结合操作如下：在连接柱外表面及镶嵌孔内壁均匀涂敷一层硼砂，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中心，并在连接柱与镶嵌孔的间隙中填充银焊料至银饰不再松动，最后在还原性或惰性气氛的电炉中进行钎焊，使银饰与陶瓷工件紧密结合为一体，硼砂作为焊剂可使银焊料在钎焊过程中更好的流动，同时硼砂在银饰及银浆层的表面形成保护层，可有效阻止银发生氧化。
所述陶瓷工件采用活化Mo-Mn法进行高温金属化处理，使陶瓷工件表面形成一层金属薄膜。
所述镶嵌孔为内径为10-30mm的盲孔，且所加工的镶嵌孔深度不超过陶瓷工件壁厚的1/2，与其匹配的连接柱外径为6-22mm，且连接柱与镶嵌孔间的间隙宽度不小于5mm，银饰上连接柱的加工方式为，选择与银饰相同原料的银料，加工出需要尺寸的圆柱体后将其焊接在银饰上。
所述银质连接基体为银浆，其粘结操作如下，将银浆均匀涂覆在镶嵌孔内壁后置入烧结炉中烧结，使银浆与镶嵌孔之间形成良好的熔合，烧结后所形成的银的烧结层即为银质连接基体，所述银浆按照重量比由72-78份银粉、8-12份双酚酚A环氧树脂、0.2-0.5份甲基咪唑、4-6份乙酸丁酯以及5-7份金属钯粉均匀拌合而成，所涂覆银浆的厚度为0.5-1.5mm，所述烧结炉的峰值烧结温度为550-650℃，炉内升温速率为10℃/min，烧结时间为10-15min，烧结过程在还原性或惰性气氛下完成。
所述硼砂经过以下处理：硼砂研磨至粒径不超过0.074mm，而后向研磨后的硼砂中加入其重量0.8倍的水拌合均匀得到具有粘性的糊状物，即得经处理的硼砂，也可向研磨后的硼砂中加入其重量0.8倍的氯化铵溶液。
所述银焊料按照重量比由68份Ag粉、17份Cu粉、8.5份Zn粉、4份Sn粉和2.55份外加剂均匀拌合而成，拌合前可将各组分的金属粉粒通过同一筛网筛分粒径，再将相同粒径大小的各组分金属粉粒与外加剂拌合，以使银焊料在钎焊过程中各组分能均匀熔合，其中，所述外加剂由氯化铵和硝酸铵按重量比3：1的比例混合得到，氯化铵和硝酸铵均为还原性的铵盐，受热分解可得到还原性的氨气，氨气能有效阻止银饰在钎焊过程中银发生氧化，进一步提高焊接质量，增加结合强度。

Claims (5)

1.一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，首先分别在陶瓷工件表面加工出一镶嵌孔和在银饰上加工出与镶嵌孔匹配的连接柱，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中将其与陶瓷工件结合，其特征在于：在所述陶瓷工件上加工镶嵌孔的操作为，先对陶瓷工件表面进行金属化预处理后再加工镶嵌孔，并在镶嵌孔内壁粘结一层银质连接基体；
所述银质连接基体为银浆，其粘结操作如下，将银浆均匀涂覆在镶嵌孔内壁后置入烧结炉中烧结，使银浆与镶嵌孔之间形成良好的熔合，烧结后所形成的银的烧结层即为银质连接基体，其中，所述银浆按照重量比由72-78份银粉、8-12份双酚酚A环氧树脂、0.2-0.5份甲基咪唑、4-6份乙酸丁酯以及5-7份金属钯粉均匀拌合而成，所涂覆银浆的厚度为0.5-1.5mm，所述烧结炉的峰值烧结温度为550-650℃，炉内升温速率为10℃/min，烧结时间为10-15min；
所述陶瓷工件与银饰的结合操作如下：在连接柱外表面及镶嵌孔内壁均匀涂敷一层硼砂，然后将银饰的连接柱置入镶嵌孔中心，并在连接柱与镶嵌孔的间隙中填充银焊料至银饰不再松动，最后在还原性或惰性气氛的电炉中进行钎焊，使银饰与陶瓷工件紧密结合为一体。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，其特征在于：所述陶瓷工件采用活化Mo-Mn法进行高温金属化处理，使陶瓷工件表面形成一层金属薄膜。
3.如权利要求1所述的一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，其特征在于：所述镶嵌孔为一内径为10-30mm的盲孔，且所加工的镶嵌孔深度不超过陶瓷工件壁厚的1/2，与其匹配的连接柱外径为6-22mm，且连接柱与镶嵌孔间的间隙宽度不小于5mm。
4.如权利要求1所述的一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，其特征在于：所述硼砂经过以下处理：硼砂研磨至粒径不超过0.074mm，而后向研磨后的硼砂中加入其重量0.5-0.8倍的水拌合均匀得到具有粘性的糊状物，即得经处理的硼砂。
5.如权利要求1所述的一种陶瓷工件上镶嵌银饰的工艺，其特征在于：所述银焊料按照重量比由68份Ag粉、17份Cu粉、8.5份Zn粉、4份Sn粉和2.55份外加剂均匀拌合而成，其中，所述外加剂由氯化铵和硝酸铵按重量比3：1的比例混合得到。
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