CN106938926A - 一种陶瓷坯体及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种陶瓷坯体及其制作方法,涉及陶瓷技术领域,陶瓷坯体包括80‑120重量份的基础坯料、10‑20重量份的增强剂和1‑5重量份的助剂;陶瓷坯体的制作过程包括以下步骤:1)制作泥料、2)制作湿坯体、3)坯体的干燥。本发明的陶瓷坯体通过原料和制作方法上的改进,制得的陶瓷坯体具有良好的化学稳定性以及良好的机械强度之外,还兼具有较好的韧性、塑形,抗摔不易破,其制作成本低,使用寿命长,应用范围广,值得推广。
Description
【技术领域】
本发明涉及陶瓷技术领域,具体涉及一种陶瓷坯体及其制作方法。
【背景技术】
中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一,所谓陶瓷包括陶器和瓷器,是指用可塑性制瓷粘土和瓷石矿做坯体,用长石和石英等原料制釉,并且通过成型、干燥、烧制而成的制品,主要有日用、艺术、和建筑陶器等三种,陶瓷因其质地坚硬、细密、耐高温等特点,广泛应用于食器、装饰、科学等领域。
现有的陶瓷坯体烧制的比较粗糙,性能比较差,不仅存在强度低、易碎等问题,而且不进行内外施釉的情况下,陶瓷坯体还不耐磨,易出现老化开裂等现象,且未进行施釉的坯体外观美观性差。
【发明内容】
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种陶瓷坯体及其制作方法,本发明的陶瓷坯体通过原料和制作方法上的改进,制得的陶瓷坯体具有良好的化学稳定性以及良好的机械强度之外,还兼具有较好的韧性、塑形,抗摔不易破,其制作成本低,使用寿命长,应用范围广,值得推广。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下的技术方案:
一种陶瓷坯体,所述陶瓷坯体包括80-120重量份的基础坯料、10-20重量份的增强剂和1-5重量份的助剂;
所述基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石35-65份、石英15-20份、二氧化硅10-15份、钾长石10-15份、硼化锆8-12份、羟丙基甲基纤维素5-10份、碳化钒5-8份和无水乙醇10-25份;
所述增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土30-45份、纳米硅胶5-10份、二硫化钨5-10份、ABS树脂5-10份、松香1-5份和氧化锌1-5份;
所述助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝20-35份、氧化镁5-12份、滑石粉10-20份、丁苯橡胶5-15份和聚乙二醇4-7份。
进一步地,所述陶瓷坯体包括100重量份的基础坯料、15重量份的增强剂和3重量份的助剂;
所述基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石45份、石英18份、二氧化硅12份、钾长石12份、硼化锆10份、羟丙基甲基纤维素7份、碳化钒6份和无水乙醇18份;
所述增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土38份、纳米硅胶7份、二硫化钨7份、ABS树脂7份、松香3份和氧化锌3份;
所述助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝28份、氧化镁8份、滑石粉15份、丁苯橡胶10份和聚乙二醇6份。
进一步地,所述基础坯料是通过以下方法得到的:
①将透辉石、石英和钾长石放入洗石机中,去除表面污泥、碎屑;
②将经过步骤①处理的物料以及二氧化硅、硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒和无水乙醇混合,得到混合物料A备用;
③将混合物料A与水按照1:0.5重量比混合放入球磨机球磨20-25小时,放浆,将所得浆料通过150-200目标准筛,得到混合物料B备用;
④将混合物料B压滤脱水制成含水率为20-25%的泥饼,即可得到所述基础坯料。
进一步地,所述增强剂是通过以下方法得到的:
Ⅰ、将膨润土、纳米硅胶、二硫化钨、ABS树脂、松香和氧化锌混合,球磨至过250-320目筛,得到混合粉料,然后将混合粉料进行超声分散10-20分钟,干燥、粉碎得到粉碎物;
Ⅱ、将步骤Ⅰ所得的粉碎物在氮气保护气的氛围下,于1000-1300℃下煅烧25-35分钟,送入粉碎机中进行粉碎至过35-45目标准筛,即可得到所述增强剂。
进一步地,所述助剂是通过以下方法得到的:
将20-35重量份的氧化铝、5-12重量份的氧化镁、10-20重量份的滑石粉、5-15重量份的丁苯橡胶和加入湿料机中,再加入4-7重量份的聚乙二醇以及30-40重量份的水进行湿法混合,将混合好后的浆料研磨至过100-220目标准筛,加热干燥去除水分,得到所述助剂成品。
本发明还提供上述一种陶瓷坯体的制作方法,所述制作方法包括如下步骤:
1)制作泥料:将坯料进行粉碎、研磨至过800-850目筛,再与增强剂、助剂混合均匀后,加入坯料、增强剂与助剂三者总重量10-12%的水,混合搅拌均匀,得到泥料备用;
2)制作湿坯体:将泥料置入成型模具中压制成型,得到湿坯体备用;
3)坯体的干燥:坯体的干燥:将步骤2)所得的湿坯体放入干燥房内进行干燥。
进一步地,所述步骤3)中坯体的干燥包括以下步骤:a.设置干燥房的起始温度为28-32℃,起始湿度为80-85%;b.将干燥房温度从步骤a截止温度升至35-40℃,从步骤a截止湿度湿度降至74-76%,并在该温度、湿度下保持7-11小时;c.将干燥房温度从步骤b截止温度升至35-40℃,湿度从步骤b截止湿度降至74-76%,并在该温度、湿度下保持3-5小时;d.将干燥房温度从步骤c截止温度升至42-44℃,湿度从步骤c截止湿度降至66-69%,并在该温度、湿度下保持3-5小时;e.将温度从步骤d截止温度按8-12℃/h的速度升温到75-80℃、湿度从步骤四截止温度按7-9%/h的速度降低到13-20%后在该温度、湿度下保持6-9小时;f.将温度从步骤e截止温度降至室温后,将坯体取出,即可得到陶瓷坯体成品。
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、在原料组成上,本发明以基础坯料为主要原料,基础坯料中以透辉石、钾长石、石英和二氧化硅为主要原料,主料中的透辉石降低了坯体的酸度、熔融温度和玻璃相的粘度,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用,另外,透辉石矿物能构成网状结构,玻璃分布骨架之间,这种网状空隙有利于坯体原料间的相互渗透,得到较好的结合,对陶瓷坯体的机械强度、收缩率有增强效果,且其热膨胀性能好,能迅速促进坯体的烧结,起到了强矿化剂的作用,钾长石的熔融特性保证在成瓷温度下提供足够的玻璃相,使坯体得到良好的烧结;石英、二氧化硅能增加陶瓷坯体的硬度、耐磨性、耐高温性以及化学稳定性;加入硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒,羟丙基甲基纤维素具有增稠能力,硼化锆硬度高,碳化钒熔点高、化学性能稳定性好,在陶瓷坯体中加入上述配方可使陶瓷坯体具有高强度、性能稳定、表面光滑性良好等特点,可进一步提高坯体的耐高温性以及稳定性;加入增强剂为辅料,增强剂为粘合剂,可提高原料分子间的结合力,促进坯体内部结构的相互结合力,有助于提升坯体的强度以及可塑性;利用助剂起到协调增效的效果,在保证其优异的机械强度基础上增加陶瓷坯体材料制备的稳定性,进一步提高陶瓷坯体的强度;在基础坯料、增强剂以及助剂相互协同作用下,制成的陶瓷坯体具有优良的物理、化学性能,得到的陶瓷制品的硬度和韧性均较佳,不易碎,使用寿命长,环保卫生。
2、在制作方法上,本发明通过分别制作基础坯料、增强剂以及助剂后再进行坯体的制作,分类制作使各配方相溶性更佳,操作起来更简单,坯体成型后对坯体进行干燥,首先通过长时间保持低温高湿环境,保证坯体各个部位及内外的水份含量一致,从而降低了因坯体各部份水份含量不一致而导致的开裂,针对坯体收缩情况逐渐提高干燥温度,降低干燥湿度,直到坯体内自由水分子逐渐蒸发完毕,这种干燥的方法保证坯体不开裂,使坯体逐渐适应外界温度、湿度的变化,缓慢减少水分,提高坯体合格率。
综上所述,本发明的陶瓷坯体通过原料和制作方法上的改进,制得的陶瓷坯体具有良好的化学稳定性以及良好的机械强度之外,还兼具有较好的韧性、塑形,抗摔不易破,其制作成本低,使用寿命长,应用范围广,值得推广。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明,但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
本实施例所提供的一种陶瓷坯体包括80重量份的基础坯料、10重量份的增强剂和1重量份的助剂;其中,基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石35份、石英15份、二氧化硅10份、钾长石10份、硼化锆8份、羟丙基甲基纤维素5份、碳化钒5份和无水乙醇10份;增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土30份、纳米硅胶5份、二硫化钨5份、ABS树脂5份、松香1份和氧化锌1份;助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝20份、氧化镁5份、滑石粉10份、丁苯橡胶5份和聚乙二醇4份。
上述一种陶瓷坯体的制作方法包括如下步骤:
(一)制作基础坯料
①将透辉石、石英和钾长石放入洗石机中,去除表面污泥、碎屑;
②将经过步骤①处理的物料以及二氧化硅、硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒和无水乙醇混合,得到混合物料A备用;
③将混合物料A与水按照1:0.5重量比混合放入球磨机球磨20小时,放浆,将所得浆料通过150目标准筛,得到混合物料B备用;
④将混合物料B压滤脱水制成含水率为20-25%的泥饼,即可得到所述基础坯料。
(二)制作增强剂
Ⅰ、将膨润土、纳米硅胶、二硫化钨、ABS树脂、松香和氧化锌混合,球磨至过250目筛,得到混合粉料,然后将混合粉料进行超声分散10分钟,干燥、粉碎得到粉碎物;
Ⅱ、将步骤Ⅰ所得的粉碎物在氮气保护气的氛围下,于1000℃下煅烧25分钟,送入粉碎机中进行粉碎至过35目标准筛,即可得到所述增强剂。
(三)制作助剂
将20重量份的氧化铝、5重量份的氧化镁、10重量份的滑石粉、5重量份的丁苯橡胶和加入湿料机中,再加入4重量份的聚乙二醇以及30重量份的水进行湿法混合,将混合好后的浆料研磨至过100目标准筛,加热干燥去除水分,得到所述助剂成品。
(四)制作陶瓷坯体
1)制作泥料:将坯料进行粉碎、研磨至过800目筛,再与增强剂、助剂混合均匀后,加入坯料、增强剂与助剂三者总重量10%的水,混合搅拌均匀,得到泥料备用;
2)制作湿坯体:将泥料置入成型模具中压制成型,得到湿坯体备用;
3)坯体的干燥:a.将步骤2)所得的湿坯体放入干燥房内,设置干燥房的起始温度为28℃,起始湿度为80%;b.将干燥房温度从步骤a截止温度升至35℃,从步骤a截止湿度湿度降至74%,并在该温度、湿度下保持7小时;c.将干燥房温度从步骤b截止温度升至35℃,湿度从步骤b截止湿度降至74%,并在该温度、湿度下保持3小时;d.将干燥房温度从步骤c截止温度升至42℃,湿度从步骤c截止湿度降至66%,并在该温度、湿度下保持3小时;e.将温度从步骤d截止温度按8℃/h的速度升温到75℃、湿度从步骤四截止温度按7%/h的速度降低到13%后在该温度、湿度下保持6小时;f.将温度从步骤e截止温度降至室温后,将坯体取出,即可得到陶瓷坯体成品。
实施例2
本实施例所提供的一种陶瓷坯体包括100重量份的基础坯料、15重量份的增强剂和3重量份的助剂;其中,基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石45份、石英18份、二氧化硅12份、钾长石12份、硼化锆10份、羟丙基甲基纤维素7份、碳化钒6份和无水乙醇18份;增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土38份、纳米硅胶7份、二硫化钨7份、ABS树脂7份、松香3份和氧化锌3份;助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝28份、氧化镁8份、滑石粉15份、丁苯橡胶10份和聚乙二醇6份。
上述一种陶瓷坯体的制作方法包括如下步骤:
(一)制作基础坯料
①将透辉石、石英和钾长石放入洗石机中,去除表面污泥、碎屑;
②将经过步骤①处理的物料以及二氧化硅、硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒和无水乙醇混合,得到混合物料A备用;
③将混合物料A与水按照1:0.5重量比混合放入球磨机球磨22小时,放浆,将所得浆料通过180目标准筛,得到混合物料B备用;
④将混合物料B压滤脱水制成含水率为22%的泥饼,即可得到所述基础坯料。
(二)制作增强剂
Ⅰ、将膨润土、纳米硅胶、二硫化钨、ABS树脂、松香和氧化锌混合,球磨至过280目筛,得到混合粉料,然后将混合粉料进行超声分散15分钟,干燥、粉碎得到粉碎物;
Ⅱ、将步骤Ⅰ所得的粉碎物在氮气保护气的氛围下,于1200℃下煅烧30分钟,送入粉碎机中进行粉碎至过40目标准筛,即可得到所述增强剂。
(三)制作助剂
将28重量份的氧化铝、8重量份的氧化镁、15重量份的滑石粉、10重量份的丁苯橡胶和加入湿料机中,再加入5重量份的聚乙二醇以及35重量份的水进行湿法混合,将混合好后的浆料研磨至过180目标准筛,加热干燥去除水分,得到所述助剂成品。
(四)制作陶瓷坯体
1)制作泥料:将坯料进行粉碎、研磨至过830目筛,再与增强剂、助剂混合均匀后,加入坯料、增强剂与助剂三者总重量11%的水,混合搅拌均匀,得到泥料备用;
2)制作湿坯体:将泥料置入成型模具中压制成型,得到湿坯体备用;
3)坯体的干燥:a.将步骤2)所得的湿坯体放入干燥房内,设置干燥房的起始温度为30℃,起始湿度为83%;b.将干燥房温度从步骤a截止温度升至38℃,从步骤a截止湿度湿度降至75%,并在该温度、湿度下保持9小时;c.将干燥房温度从步骤b截止温度升至37℃,湿度从步骤b截止湿度降至75%,并在该温度、湿度下保持4小时;d.将干燥房温度从步骤c截止温度升至43℃,湿度从步骤c截止湿度降至68%,并在该温度、湿度下保持4小时;e.将温度从步骤d截止温度按10℃/h的速度升温到78℃、湿度从步骤四截止温度按8%/h的速度降低到16%后在该温度、湿度下保持7小时;f.将温度从步骤e截止温度降至室温后,将坯体取出,即可得到陶瓷坯体成品。
实施例3
本实施例所提供的一种陶瓷坯体包括120重量份的基础坯料、20重量份的增强剂和5重量份的助剂;其中,基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石65份、石英20份、二氧化硅15份、钾长石15份、硼化锆12份、羟丙基甲基纤维素10份、碳化钒8份和无水乙醇25份;增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土45份、纳米硅胶10份、二硫化钨10份、ABS树脂10份、松香5份和氧化锌5份;助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝35份、氧化镁12份、滑石粉20份、丁苯橡胶15份和聚乙二醇7份。
上述一种陶瓷坯体的制作方法包括如下步骤:
(一)制作基础坯料
①将透辉石、石英和钾长石放入洗石机中,去除表面污泥、碎屑;
②将经过步骤①处理的物料以及二氧化硅、硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒和无水乙醇混合,得到混合物料A备用;
③将混合物料A与水按照1:0.5重量比混合放入球磨机球磨25小时,放浆,将所得浆料通过200目标准筛,得到混合物料B备用;
④将混合物料B压滤脱水制成含水率为25%的泥饼,即可得到所述基础坯料。
(二)制作增强剂
Ⅰ、将膨润土、纳米硅胶、二硫化钨、ABS树脂、松香和氧化锌混合,球磨至过320目筛,得到混合粉料,然后将混合粉料进行超声分散20分钟,干燥、粉碎得到粉碎物;
Ⅱ、将步骤Ⅰ所得的粉碎物在氮气保护气的氛围下,于1300℃下煅烧35分钟,送入粉碎机中进行粉碎至过45目标准筛,即可得到所述增强剂。
(三)制作助剂
将35重量份的氧化铝、12重量份的氧化镁、20重量份的滑石粉、15重量份的丁苯橡胶和加入湿料机中,再加入7重量份的聚乙二醇以及40重量份的水进行湿法混合,将混合好后的浆料研磨至过220目标准筛,加热干燥去除水分,得到所述助剂成品。
(四)制作陶瓷坯体
1)制作泥料:将坯料进行粉碎、研磨至过850目筛,再与增强剂、助剂混合均匀后,加入坯料、增强剂与助剂三者总重量12%的水,混合搅拌均匀,得到泥料备用;
2)制作湿坯体:将泥料置入成型模具中压制成型,得到湿坯体备用;
3)坯体的干燥:a.将步骤2)所得的湿坯体放入干燥房内,设置干燥房的起始温度为32℃,起始湿度为85%;b.将干燥房温度从步骤a截止温度升至40℃,从步骤a截止湿度湿度降至76%,并在该温度、湿度下保持11小时;c.将干燥房温度从步骤b截止温度升至40℃,湿度从步骤b截止湿度降至76%,并在该温度、湿度下保持5小时;d.将干燥房温度从步骤c截止温度升至44℃,湿度从步骤c截止湿度降至69%,并在该温度、湿度下保持5小时;e.将温度从步骤d截止温度按12℃/h的速度升温到80℃、湿度从步骤四截止温度按9%/h的速度降低到20%后在该温度、湿度下保持9小时;f.将温度从步骤e截止温度降至室温后,将坯体取出,即可得到陶瓷坯体成品。
性能测试
为了更清楚的说明本发明的特色,分以下4组进行对比实验:
第一组:实施例1所述的陶瓷坯体;
第二组:实施例2所述的陶瓷坯体;
第三组:实施例3所述的陶瓷坯体;
第四组:不区分坯料的原料改为:53%高岭土、22%石英、13%长石、6%氧化铝、3%氧化镁和3%氮化硅,在制作工艺中去掉基础坯料、增强剂和助剂的生产步骤,其他方式按照实施例2进行。
对上述四组陶瓷坯体进行性能测试,结果如表1所示。
表1四组陶瓷坯体的性能测试数值
从上表1可看出,第二组的陶瓷坯体在测试的各方面性能均为最佳,该组的陶瓷坯体表现出优异的化学稳定性,使用寿命最长。
本发明的陶瓷坯体通过原料和制作方法上的改进,制得的陶瓷坯体具有良好的化学稳定性以及良好的机械强度之外,还兼具有较好的韧性、塑形,抗摔不易破,其制作成本低,使用寿命长,应用范围广,值得推广。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.一种陶瓷坯体,其特征在于,所述陶瓷坯体包括80-120重量份的基础坯料、10-20重量份的增强剂和1-5重量份的助剂;
所述基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石35-65份、石英15-20份、二氧化硅10-15份、钾长石10-15份、硼化锆8-12份、羟丙基甲基纤维素5-10份、碳化钒5-8份和无水乙醇10-25份;
所述增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土30-45份、纳米硅胶5-10份、二硫化钨5-10份、ABS树脂5-10份、松香1-5份和氧化锌1-5份;
所述助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝20-35份、氧化镁5-12份、滑石粉10-20份、丁苯橡胶5-15份和聚乙二醇4-7份。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷坯体,其特征在于,所述陶瓷坯体包括100重量份的基础坯料、15重量份的增强剂和3重量份的助剂;
所述基础坯料由以下重量份的原料组成:透辉石45份、石英18份、二氧化硅12份、钾长石12份、硼化锆10份、羟丙基甲基纤维素7份、碳化钒6份和无水乙醇18份;
所述增强剂由以下重量份的原料组成:膨润土38份、纳米硅胶7份、二硫化钨7份、ABS树脂7份、松香3份和氧化锌3份;
所述助剂由以下重量份的原料组成:氧化铝28份、氧化镁8份、滑石粉15份、丁苯橡胶10份和聚乙二醇6份。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷坯体,其特征在于,所述基础坯料是通过以下方法得到的:
①将透辉石、石英和钾长石放入洗石机中,去除表面污泥、碎屑;
②将经过步骤①处理的物料以及二氧化硅、硼化锆、羟丙基甲基纤维素、碳化钒和无水乙醇混合,得到混合物料A备用;
③将混合物料A与水按照1:0.5重量比混合放入球磨机球磨20-25小时,放浆,将所得浆料通过150-200目标准筛,得到混合物料B备用;
④将混合物料B压滤脱水制成含水率为20-25%的泥饼,即可得到所述基础坯料。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷坯体,其特征在于,所述增强剂是通过以下方法得到的:
Ⅰ、将膨润土、纳米硅胶、二硫化钨、ABS树脂、松香和氧化锌混合,球磨至过250-320目筛,得到混合粉料,然后将混合粉料进行超声分散10-20分钟,干燥、粉碎得到粉碎物;
Ⅱ、将步骤Ⅰ所得的粉碎物在氮气保护气的氛围下,于1000-1300℃下煅烧25-35分钟,送入粉碎机中进行粉碎至过35-45目标准筛,即可得到所述增强剂。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷坯体,其特征在于,所述助剂是通过以下方法得到的:
将20-35重量份的氧化铝、5-12重量份的氧化镁、10-20重量份的滑石粉、5-15重量份的丁苯橡胶和加入湿料机中,再加入4-7重量份的聚乙二醇以及30-40重量份的水进行湿法混合,将混合好后的浆料研磨至过100-220目标准筛,加热干燥去除水分,得到所述助剂成品。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种陶瓷坯体的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括如下步骤:
1)制作泥料:将坯料进行粉碎、研磨至过800-850目筛,再与增强剂、助剂混合均匀后,加入坯料、增强剂与助剂三者总重量10-12%的水,混合搅拌均匀,得到泥料备用;
2)制作湿坯体:将泥料置入成型模具中压制成型,得到湿坯体备用;
3)坯体的干燥:将步骤2)所得的湿坯体放入干燥房内进行干燥。
7.根据权利要求6所述的一种陶瓷坯体的制作方法,其特征在于,所述步骤3)中坯体的干燥包括以下步骤:a.设置干燥房的起始温度为28-32℃,起始湿度为80-85%;b.将干燥房温度从步骤a截止温度升至35-40℃,从步骤a截止湿度湿度降至74-76%,并在该温度、湿度下保持7-11小时;c.将干燥房温度从步骤b截止温度升至35-40℃,湿度从步骤b截止湿度降至74-76%,并在该温度、湿度下保持3-5小时;d.将干燥房温度从步骤c截止温度升至42-44℃,湿度从步骤c截止湿度降至66-69%,并在该温度、湿度下保持3-5小时;e.将温度从步骤d截止温度按8-12℃/h的速度升温到75-80℃、湿度从步骤四截止温度按7-9%/h的速度降低到13-20%后在该温度、湿度下保持6-9小时;f.将温度从步骤e截止温度降至室温后,将坯体取出,即可得到陶瓷坯体成品。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107638068A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-30 | 蔡文连 | 一种陶瓷锅 |
CN111390713A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-10 | 张侠 | 一种电力绝缘子加工成型工艺 |
CN113831112A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 滁州方大矿业发展有限公司 | 一种陶瓷生产用陶瓷胚胎制作方法 |
CN114478066A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-13 | 福建省佳美集团公司 | 一种陶瓷上釉方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1088190A (zh) * | 1992-12-16 | 1994-06-22 | 山东省硅酸盐研究设计院 | 透辉石质日用细瓷 |
CN103864407A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种辉石瓷及其制备方法 |
CN104926281A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 武汉理工大学 | 一种低成本超白瓷质砖的制备方法 |
-
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1088190A (zh) * | 1992-12-16 | 1994-06-22 | 山东省硅酸盐研究设计院 | 透辉石质日用细瓷 |
CN103864407A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种辉石瓷及其制备方法 |
CN104926281A (zh) * | 2015-05-22 | 2015-09-23 | 武汉理工大学 | 一种低成本超白瓷质砖的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王邦杰等: "《实用模具材料手册》", 30 June 2014, 湖南科学技术出版社 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107638068A (zh) * | 2017-10-23 | 2018-01-30 | 蔡文连 | 一种陶瓷锅 |
CN111390713A (zh) * | 2020-04-09 | 2020-07-10 | 张侠 | 一种电力绝缘子加工成型工艺 |
CN113831112A (zh) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 滁州方大矿业发展有限公司 | 一种陶瓷生产用陶瓷胚胎制作方法 |
CN114478066A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-05-13 | 福建省佳美集团公司 | 一种陶瓷上釉方法 |
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