CN107088821A - 一种陶瓷表面抛光修复工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷表面抛光修复工艺，包括抛光和修复过程，在抛光过程中采用碳纳米管‑微纳米级的氮化硅磨料配合作为抛光液的功能性组分，在磨轮机械作用下实现工件的高性能抛光处理，光洁度高，同时纳米量级的碳纳米管会渗透到工件的裂纹中，对裂纹有一定的修补作用；抛光后的工件再经过聚多巴胺膜包覆处理，并以聚多巴胺为载体，接枝有机金属骨架材料，然后再将工件进行热处理，得到表面粘附多孔炭的陶瓷工件，然后用氧化硼醇溶液对工件表面进行修复，氧化硼在600‑650℃条件下变成液体，渗入多孔炭骨架及工件内部的裂纹中，然后再升温至800‑900℃，实现裂纹的愈合，从而达到修复作用。

Description

一种陶瓷表面抛光修复工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷抛光技术领域，尤其涉及一种陶瓷表面抛光修复工艺。
背景技术
由于陶瓷在烧结过程中会出现瓷砖表面变形、不平整、波浪边、隐性裂纹等缺陷，出窑后的粗品需要经过磨边、刮平、粗磨、抛光、镀膜等工序，其中抛光加工后的陶瓷表面光滑平整度是影响瓷砖表面质量的关键工序。常规的釉质陶瓷表面抛光方法是采用高速旋转的磨轮和冷却液配合，在一定压力下对陶瓷釉面进行研磨抛光，传统的抛光方法主要存在平整度差、光度较差，不当的震动和研磨使得釉面容易产生较大的裂纹，导致陶瓷在使用过程中脆性大、表面釉层脱落，严重影响产品性能。
发明内容
本发明为了弥补已有技术的缺陷，提供一种陶瓷表面抛光修复工艺。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种陶瓷表面抛光修复工艺，具体步骤如下：
（1）抛光：采用抛光液与磨轮配合对陶瓷工件表面进行研磨抛光，抛光结束后将抛光面清洗、干燥；
（2）预处理：将抛光后的工件送入盐酸多巴胺溶液中，振荡浸泡处理15-24h后取出，用去离子水清洗2-3遍后送入温度为60-65℃的金属盐水溶液，保温振荡反应30-50min后静置1-5h，随后加入有机配体，在同样温度下继续振荡反应10-15h后取出工件，用去离子水洗涤3-5次后真空干燥处理，最后将干燥后的工件送入电炉中，升温至300-450℃，保温1-5h后出料，自然冷却至室温；
（3）修复：配制修复液，将修复液均匀喷涂到预处理后的工件表面，然后将工件送入电炉中，在氮气氛围下先升温至600-650℃，保温20-30min后再升温至800-900℃，保温0.5-1h后出料，经冷却、清洗、干燥，即得经抛光修复处理后的陶瓷产品。
所述的抛光液是由碳纳米管、微纳米氮化硅磨料、表面活性剂、水四者按照0.1:（10-50）：0.1:（120-200）的重量比配制而成。
所述的磨轮的转速为500-3000转/min，施加于工件表面的压力为0.5-6kg/cm2。
所述步骤（2）中盐酸多巴胺溶液的浓度为0.5-5%，pH值为8.3-8.5。
所述步骤（2）中金属盐水溶液是由硝酸锌、硝酸锂、硝酸钼中的一种与去离子水配制而成，浓度为15-50g/L。
所述步骤（2）中的有机配体为2-甲基咪唑。
所述步骤（3）中的修复液是由氧化硼-乙醇溶液，其浓度为1-50g/L。
本发明包括陶瓷工件的抛光和修复过程，在抛光过程中采用碳纳米管-微纳米级的氮化硅磨料配合作为抛光液的功能性组分，在磨轮机械作用下实现工件的高性能抛光处理，光洁度高，同时纳米量级的碳纳米管会渗透到工件的裂纹中，对裂纹有一定的修补作用；抛光后的工件再经过聚多巴胺膜包覆处理，并以聚多巴胺为载体，接枝有机金属骨架材料，这种材料是一种具有三维孔结构的化合物，然后再将工件进行热处理，将表面的聚多巴胺膜以及负载的三维孔状有机金属骨架材料炭化，得到表面粘附多孔炭的陶瓷工件，然后用氧化硼醇溶液对工件表面进行修复，氧化硼在600-650℃条件下变成液体，渗入多孔炭骨架及工件内部的裂纹中，然后再升温至800-900℃，实现裂纹的愈合，从而达到修复作用。
本发明的优点在于：（1）先用碳纳米管对抛光过程中产生的裂纹进行初步修复，提高工件表面的吸附力；（2）在工件表面架构聚多巴胺-有机金属骨架材料，实现了多孔炭介质的有效吸附，为后续修复液的吸附提高物质基础；（3）利用氧化硼的液相修复能力实现了裂纹的高效修复，修复后的陶瓷工件光洁度高、表面强度以及耐磨、防滑等性能均得到改善。
具体实施方式
一种陶瓷表面抛光修复工艺，具体步骤如下：
（1）抛光：采用抛光液与磨轮配合对陶瓷工件表面进行研磨抛光，抛光结束后将抛光面清洗、干燥；
（2）预处理：将抛光后的工件送入盐酸多巴胺溶液中，振荡浸泡处理15h后取出，用去离子水清洗2遍后送入温度为60℃的金属盐水溶液，保温振荡反应30min后静置1h，随后加入有机配体，在同样温度下继续振荡反应10h后取出工件，用去离子水洗涤3次后真空干燥处理，最后将干燥后的工件送入电炉中，升温至300℃，保温1h后出料，自然冷却至室温；
（3）修复：配制修复液，将修复液均匀喷涂到预处理后的工件表面，然后将工件送入电炉中，在氮气氛围下先升温至600℃，保温20min后再升温至800℃，保温0.5h后出料，经冷却、清洗、干燥，即得经抛光修复处理后的陶瓷产品。
所述的抛光液是由碳纳米管、微纳米氮化硅磨料、十二烷基苯磺酸钠、水四者按照0.1:10：0.1:120的重量比配制而成。
所述的磨轮的转速为500转/min，施加于工件表面的压力为0.5kg/cm2。
所述步骤（2）中盐酸多巴胺溶液的浓度为0.5%，pH值为8.3。
所述步骤（2）中金属盐水溶液是由硝酸锌与去离子水配制而成，浓度为15g/L。
所述步骤（2）中的有机配体为2-甲基咪唑。
所述步骤（3）中的修复液是由氧化硼乙醇溶液，其浓度为1g/L。

Claims (7)

1.一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，具体步骤如下：
（1）抛光：采用抛光液与磨轮配合对陶瓷工件表面进行研磨抛光，抛光结束后将抛光面清洗、干燥；
（2）预处理：将抛光后的工件送入盐酸多巴胺溶液中，振荡浸泡处理15-24h后取出，用去离子水清洗2-3遍后送入温度为60-65℃的金属盐水溶液，保温振荡反应30-50min后静置1-5h，随后加入有机配体，在同样温度下继续振荡反应10-15h后取出工件，用去离子水洗涤3-5次后真空干燥处理，最后将干燥后的工件送入电炉中，升温至300-450℃，保温1-5h后出料，自然冷却至室温；
（3）修复：配制修复液，将修复液均匀喷涂到预处理后的工件表面，然后将工件送入电炉中，在氮气氛围下先升温至600-650℃，保温20-30min后再升温至800-900℃，保温0.5-1h后出料，经冷却、清洗、干燥，即得经抛光修复处理后的陶瓷产品。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述的抛光液是由碳纳米管、微纳米氮化硅磨料、表面活性剂、水四者按照0.1:（10-50）：0.1:（120-200）的重量比配制而成。
3.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述的磨轮的转速为500-3000转/min，施加于工件表面的压力为0.5-6kg/cm2。
4.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述步骤（2）中盐酸多巴胺溶液的浓度为0.5-5%，pH值为8.3-8.5。
5.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述步骤（2）中金属盐水溶液是由硝酸锌、硝酸锂、硝酸钼中的一种与去离子水配制而成，浓度为15-50g/L。
6.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的有机配体为2-甲基咪唑。
7.如权利要求1所述的一种陶瓷表面抛光修复工艺，其特征在于，所述步骤（3）中的修复液是由氧化硼-乙醇溶液，其浓度为1-50g/L。
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