CN106542850A - 复合多层保温陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体的涉及一种复合多层保温陶瓷及其制作方法。该种复合多层保温陶瓷，包括陶瓷坯体，还包括依次设置于陶瓷坯体上的至少一层浆料层和撒砂层。上述复合多层保温陶瓷及其制作方法，生产工艺简单，可利用多种矿物或陶瓷废料进行加工，所制备的复合多层保温陶瓷具有多层结构，且撒砂层中存在大量的孔隙，使其具有良好保温性能；涂浆撒砂操作灵活，可适应各种简单和复杂形状的浆料涂覆和撒砂操作；撒砂材料可采用选择范围广，工艺适应能力强，具有良好的节能环保效益；复合多层保温陶瓷玻璃相生成量少，常温强度，高温强度与残留强度均较高，烧结过程的破坏几率降低，使用过程中可经受一定的外力作用而不产生破坏。

Description

复合多层保温陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体的涉及一种复合多层保温陶瓷及其制作方法。
背景技术
传统日用陶瓷如陶瓷杯、餐盘、陶瓷锅都是大多数都是接近致密的，因此保温效果差，所盛装的热水和食物易冷却。如果能够大幅度的提高这类产品的保温性能，将会有效的减缓盛装热水和食物的冷却速度，而且人手持这些盛装了热水的餐具的时候不会烫手。
为解决上述问题，日用保温陶瓷的生产中多采用加厚或中空的方法增加陶瓷产品的导热系数从而起到保温效果。但是采用加厚器壁的方法会使用更多的优质原料，同时增加烧结所需的温度和保温时间，不利于节能减排的要求，此外加厚器壁还会使得日用陶瓷使用的便捷性下降。采用中空的方法可以显著增加导热系数提高保温性能，但是中空陶瓷器壁较薄，在烧结过程中容易软化变形，降低产品的成品率，不利于节能减排的要求，同时最终产品力学结构的特征使之在外力作用下极易发生破坏。因此提供一种具有节能环保特点，又具有较高烧结成功率，良好保温性能和较低成本的保温陶瓷，是现有陶瓷生企业面临的一个难点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种复合多层保温陶瓷及其制作工艺。
为实现上述目的，本发明提供了一种复合多层保温陶瓷，包括陶瓷坯体，其特征在于：还包括依次设置于陶瓷坯体上的至少一层浆料层和撒砂层。
进一步的，还包括第二陶瓷坯体，该浆料层和撒砂层被包裹于陶瓷坯体和第二陶瓷坯体之间。
进一步的，撒砂层为莫来石砂、铝矾土砂、煤矸石砂、矿渣粉碎的颗粒或烧结的废品陶瓷粉碎后的颗粒中的一种或多种。
进一步的，浆料层包括耐火粉料和粘结剂，该耐火材料和粘结剂的质量比为1-3.5：1。
进一步的，耐火材料为高岭土或煤矸石，粒度为150-250目。
进一步的，粘结剂可选择硅溶胶或硅酸乙酯，质量分数为20％-40％。
复合多层保温陶瓷的制备方法，制备上述任意一项所述的复合多层保温陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制备出陶瓷坯体；
步骤2，使用耐火粉料和粘结剂配置浆料，在陶瓷坯体外侧涂覆一层浆料，形成浆料层；
步骤3，在浆料干燥前，在浆料层上进行撒砂操作，使沙砾的一部分插入并粘结在浆料层中；
步骤4，待浆料层和砂砾层干燥；
步骤5，重复步骤2至4，制备出具有多层浆料沙砾交错结构的坯体；
步骤6，对坯体进行上釉烧结操作获得最终的陶瓷产品。
优化的，所述步骤2中浆料采用浸涂法或刷涂法涂覆于陶瓷坯体表面。
优化的，步骤5中获得的坯体最外侧制备出一层陶瓷坯体，获得多层坯体。
优化的，坯体最外侧涂覆一层浆料，不进行撒砂操作直接进行干燥。
由上述对本发明的描述可知，本发明提供的复合多层保温陶瓷及其制作方法，使其不仅解决保温陶瓷生产中容易出现的成本增加，烧成率下降和强度下降的问题，且具有生产工艺简单，可利用多种矿物或陶瓷废料进行加工。具体有益效果如下：一是所制备的复合多层保温陶瓷具有多层结构，且撒砂层中存在大量的孔隙，使其具有良好保温性能；二是涂浆撒砂操作灵活，可适应各种简单和复杂形状的浆料涂覆和撒砂操作；三是撒砂材料可采用莫来石砂、铝矾土砂、煤矸石砂、矿渣粉碎的颗粒或烧结的废品陶瓷粉碎后的颗粒，工艺适应能力强，具有良好的节能环保效益；四是复合多层保温陶瓷玻璃相生成量少，常温强度，高温强度与残留强度均较高，烧结过程的破坏几率降低，使用过程中可经受一定的外力作用而不产生破坏。
附图说明
图1是制备的陶瓷坯体的结构示意图。
图2是陶瓷坯体涂覆浆料后，外表面附着一层浆料的示意图。
图3是陶瓷坯体的浆料层干燥前，进行撒砂操作后，形成一层撒砂层的示意图。
图4是陶瓷坯体重复两次涂覆浆料、撒砂操作后，在最外侧制备出层状陶瓷坯体的示意图。
其中：1-层状陶瓷坯体；2-浆料层；3-耐火材料砂砾；4-最外侧层状陶瓷坯体。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图4所示，复合多层保温陶瓷，包括第一陶瓷坯体1、浆料层2、撒砂层3和第二陶瓷坯体4；
第一陶瓷坯体1、第二陶瓷坯体4的壁厚为1mm-5mm；
浆料层2包括耐火粉料和粘结剂，该耐火材料和粘结剂的质量比为1-3.5：1，耐火材料为高岭土或煤矸石，粒度为150-250目，粘结剂可选择硅溶胶或硅酸乙酯，质量分数为20％-40％；
撒砂层3为莫来石砂、铝矾土砂、煤矸石砂、矿渣粉碎的颗粒或烧结的废品陶瓷粉碎后的颗粒中的一种或多种。
参照图1至图4所示，上述复合多层保温陶瓷的制备方法，具体步骤如下：
步骤1，制备出第一陶瓷坯体1，第一陶瓷坯体的壁厚为1mm-5mm；
步骤2，使用耐火粉料和粘结剂配置浆料，在第一陶瓷坯体1外侧涂覆一层浆料，形成浆料层2，浆料采用浸涂法或刷涂法涂覆于第一陶瓷坯体1表面；
步骤3，在浆料干燥前，在浆料层2上进行撒砂操作，使沙砾的一部分插入并粘结在浆料层中，沙砾为莫来石砂、铝矾土砂、煤矸石砂、矿渣粉碎的颗粒或烧结的废品陶瓷粉碎后的颗粒中的一种或多种；
步骤4，待浆料层2和砂砾层3干燥，干燥为自然干燥或吹风干燥，干燥时间为4-24小时；
步骤5，重复步骤2至4，制备出具有多层浆料沙砾交错结构的坯体，坯体最外侧涂覆一层浆料，不进行撒砂操作直接进行干燥；
步骤6，在步骤5中获得的坯体最外侧制备出第二陶瓷坯体4，第一陶瓷坯体1和第二陶瓷坯体4将浆料层2和撒砂层3被包裹；
步骤7，对坯体进行上釉烧结操作获得最终的陶瓷产品。
上述复合多层保温陶瓷的制备方法生产时，
如图1所示，第一陶瓷坯体1可采用滚压成型，手工成型或注浆成型，陶瓷坯体的厚薄根据所生产的产品的种类和用途决定；
如图2所示，使用制备好的浆料对制备好的第一陶瓷坯体进行浆料涂覆，可采用浸涂法或刷涂法，使薄壁陶瓷坯体外表面粘附一层均匀的浆料；
粘结剂采用硅溶胶或硅酸乙酯，以使后续制备的多层坯体具有良好的常温强度，高温强度和残留强度，使得多层坯体在制备的过程中不易因搬运等操作产生破坏，在烧结过程中不易产生高温软化破坏，在烧成后不易因为日常使用中的受力而产生片破坏；
耐火材料选择高岭土粉，莫来石粉或煤矸石粉，以耐火材料和粘结剂的质量比1.2：1-3.5：1的范围进行涂料配置；
如图3所示，在粘附有浆料的陶瓷坯体上进行撒砂操作，撒砂操作的时间应在浆料干燥前进行以使砂砾能够部分插入浆料层，增强浆料层与砂砾层的结合；
对坯体进行干燥，可采用自然干燥或吹风干燥，在干燥的过程中浆料失水，硅溶胶逐渐胶凝形成硅氧共价键，使陶瓷坯体具有一定的强度，干燥时间一般为4-24小时；
如图4所示，重复浆料涂覆，撒砂和干燥过程制备出一定厚度的多孔陶瓷坯体，最后进行封浆操作，也即只进行浆料涂覆和干燥过程，形成相对平整的外表面，方便接下来陶瓷薄层的制备。在最后一层浆料层外侧制备出一薄层陶瓷坯体，可采用手工制备或多次浸浆的方法；
之后获得的内部为多孔陶瓷结构，外部为相对致密的陶瓷坯体结构的陶瓷坯体干燥后进行传统的上釉烧结工序，获得最终的多空保温陶瓷。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.复合多层保温陶瓷，包括陶瓷坯体，其特征在于：还包括依次设置于陶瓷坯体上的至少一层浆料层和撒砂层。
2.根据权利要求1所述的复合多层保温陶瓷，其特征在于：还包括第二陶瓷坯体，该浆料层和撒砂层被包裹于陶瓷坯体和第二陶瓷坯体之间。
3.根据权利要求1所述的复合多层保温陶瓷，其特征在于：所述撒砂层为莫来石砂、铝矾土砂、煤矸石砂、矿渣粉碎的颗粒或烧结的废品陶瓷粉碎后的颗粒中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的复合多层保温陶瓷，其特征在于，所述浆料层包括耐火粉料和粘结剂，该耐火材料和粘结剂的质量比为1-3.5：1。
5.根据权利要求3所述的复合多层保温陶瓷，其特征在于：所述耐火材料为高岭土或煤矸石，粒度为150-250目。
6.根据权利要求3所述的复合多层保温陶瓷，其特征在于：所述粘结剂可选择硅溶胶或硅酸乙酯，质量分数为20％-40％。
7.复合多层保温陶瓷的制备方法，制备权利要求1-5任意一项所述的复合多层保温陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制备出陶瓷坯体；
步骤2，使用耐火粉料和粘结剂配置浆料，在陶瓷坯体外侧涂覆一层浆料，形成浆料层；
步骤3，在浆料干燥前，在浆料层上进行撒砂操作，使沙砾的一部分插入并粘结在浆料层中；
步骤4，待浆料层和砂砾层干燥；
步骤5，重复步骤2至4，制备出具有多层浆料沙砾交错结构的坯体；
步骤6，对坯体进行上釉烧结操作获得最终的陶瓷产品。
8.根据权利要求5所述的复合多层保温陶瓷的制作方法，其特征在于：所述步骤2中浆料采用浸涂法或刷涂法涂覆于陶瓷坯体表面。
9.根据权利要求5所述的复合多层保温陶瓷的制作方法，其特征在于：在步骤5中获得的坯体最外侧制备出一层陶瓷坯体，获得多层坯体。
10.根据权利要求5或9所述的复合多层保温陶瓷的制作方法，其特征在于：所述坯体最外侧涂覆一层浆料，不进行撒砂操作直接进行干燥。
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