CN107540340A - 陶瓷产品除铁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种陶瓷产品的除铁方法，所述陶瓷产品由陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合成为具有热流变形的物料，然后将所述物料加工形成坯件，之后将所述坯件中的所述有机粘接剂脱除，最后将脱除所述有机粘接剂的所述坯件经高温烧结而成，所述除铁方法包括如下步骤：在最后高温烧结之前，将脱除所述有机粘接剂的所述坯件整体浸没于酸液中以脱除所述坯件中的铁质。本发明在陶瓷产品的生产过程中，在脱除有机粘结剂之后，在高温烧结之前，增加了通过浸泡酸液除铁的步骤，所述除铁方法可以对可能残留以及再次混入的含铁杂质进行去除，提高了陶瓷产品的纯净度，提高了产品的成品率，降低了废品率，避免了浪费，节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷产品的优化处理工艺，用以减少或者去除陶瓷产品中的含铁杂质，提高陶瓷产品的纯净度。
背景技术
陶瓷产品以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等机械力学性能优异，广泛应用于冶金、宇航、能源、机械、光学、电子、家庭等领域。现有陶瓷产品大体上由单一或复合的氧化物或非氧化物组成，如由Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4等之一或其混合物的陶瓷粉料加工而成。
为了保证陶瓷产品的白度和纯净度，往往需要在陶瓷产品生产之前对陶瓷粉料进行除铁处理，以减少或者去除陶瓷产品中的含铁杂质，以避免陶瓷产品颜色不纯。例如，CN104649682 A中就公开了一种铝矾土应用于制备铝陶瓷球时的除铁工艺，其中提及当陶瓷产品含铁量高于6％时，产品颜色变黑色，产品在市场上没销路，而含铁量低于3％，产品颜色为米白色，白度也不是特别好。另外，不均匀分布于陶瓷产品表面的含铁杂质会在产品表面呈现黑点，影响产品外观。
现有技术为了去除陶瓷产品中的铁杂质，通常都是从陶瓷粉料入手，控制原料的纯净度。例如CN 104649682 A，CN 202590950 U，CN 103819199 A中均为利用磁棒、磁辊等设备去除陶瓷粉料中的磁性铁质。CN 103819199 A中针对以氧化物形式存在的铁杂质难以去除的特点，对陶瓷粉料采用高温煅烧的方式进行除铁。但是，上述现有技术即便能够获得很好的陶瓷粉末纯净度，但是由于陶瓷粉末硬度很高，后续产品生产过程中陶瓷粉末对铁制生产设备进行磨损，也会混入一些含铁杂质，这部分铁质就很难从陶瓷产品内部去除了，其结果是制成的陶瓷产品白度和纯净度很难控制，废品率很高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种陶瓷产品除铁方法，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种陶瓷产品的除铁方法，所述陶瓷产品由陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合成为具有热流变形的物料，然后将所述物料加工形成坯件，之后将所述坯件中的所述有机粘接剂脱除，最后将脱除所述有机粘接剂的所述坯件经高温烧结而成，其特征在于，所述除铁方法包括如下步骤：在最后高温烧结之前，将脱除所述有机粘接剂的所述坯件整体浸没于酸液中以脱除所述坯件中的铁质。
优选地，所述酸液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液之一或其混合溶液。
优选地，所述酸液的浓度为1-12mol/L。
优选地，所述坯件在所述酸液中浸泡的时间可根据坯件大小确定为1-60分钟。
优选地，所述方法进一步包括如下步骤：脱除铁质后，将所述坯件上残留的酸液去除之后再进行高温烧结，以避免酸液挥发污染空气。
优选地，去除残留酸液的步骤包括：对于易挥发的酸液，可以通过先浸水稀释后加热烘干的方式去除。优选地，所述酸液为盐酸或者硝酸溶液。
优选地，去除残留酸液的步骤包括：对于不易挥发的酸液，可以通过过碱或碳酸钠等水溶液中和后加热烘干的方式去除。优选地，所述酸液为硫酸溶液。
优选地，去除残留酸液的步骤进一步包括在烘干的同时进行通风，以将含酸空气导入碱液中进行中和。
本发明在陶瓷产品的生产过程中，在脱除有机粘结剂之后，在高温烧结之前，增加了通过浸泡酸液除铁的步骤，所述除铁方法可以对可能残留以及再次混入的含铁杂质进行去除，提高了陶瓷产品的纯净度，提高了产品的成品率，降低了废品率，避免了浪费，节约了成本。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明提供了一种陶瓷产品的除铁方法，以减少或者去除陶瓷产品中的含铁杂质，提高陶瓷产品的纯净度，提高产品的成品率，降低废品率，避免浪费，节约成本。
具体来说，本发明的陶瓷产品由陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合成为具有热流变形的物料，然后将所述物料加工形成坯件，之后将所述坯件中的所述有机粘接剂脱除，最后将脱除所述有机粘接剂的所述坯件经高温烧结而成。
在一个具体实施例中，可以将如下重量百分比的组分均匀混合成具有热流变形的物料：陶瓷粉末89.00％～89.50％；石蜡4.32％～5.40％；硬脂酸蜡1.62％～2.43％；高密度聚乙烯1.45％～1.61％；邻苯二甲酸二丁脂0.54％～0.86％；低密度聚乙烯1.45％～1.61％。其中，所述陶瓷粉末可以采用专业名称为氧化钇稳定的四方氧化锆多晶陶瓷(缩写为Y-TZP)粉末。
然后将所述物料通过注塑成型、或干压成型、或等静压成型、或流延成型等加工工艺加工形成所述坯件。
之后将所述坯件中的所述有机粘接剂脱除。例如，可以首先将所述坯件浸泡于煤油中脱去石蜡，然后将脱去石蜡后的坯件放入烧结炉中低温烧结脱除有机粘接剂。例如，从常温状态下，按照每分钟升温1.1度升至200度，保持200度3个小时，再按照每分钟升温1.1度升至400度，保持400度3个小时，最后按照每分钟升温1.1度升至600度，保持600度3个小时，然后自然冷却至室温。或者可以省略通过煤油脱去石蜡的步骤，直接将坯件放入烧结炉中，低温烧结脱除有机粘接剂。以此将所述坯件中的全部有机粘接剂基本脱除。
最后将坯件放入高温烧结炉中烧结成所述陶瓷产品，例如，可以将坯件在烧结炉中升温至1200～1500度经26-30小时烧结成陶瓷成品。
从上述陶瓷产品的生产过程来看，脱除粘接剂需要花费12小时左右，高温烧结需要花费30小时左右，这两个步骤的加工周期非常长，而且需要耗费大量的能量用以对坯件进行烧结。
现有的陶瓷产品除铁步骤，都是在制造加工之前，对陶瓷粉末中的含铁杂质进行去除，然而在制造加工步骤中，热流变形物料的混合加工、坯件的形成过程，都存在陶瓷粉末与铁制生产设备接触磨损的可能性，则仅仅对作为原料的陶瓷粉末进行除铁并不能解决含铁杂质再次混入的问题。
因此，本发明在陶瓷产品的生产过程中，增加了除铁的步骤，用以进一步对可能残留以及再次混入的含铁杂质进行去除，提高陶瓷产品的纯净度，提高产品的成品率，降低废品率，避免浪费，节约成本。
实施例1
本实施例提供了一种陶瓷产品的除铁方法，用以在前述陶瓷产品的生产过程中，增加除铁的步骤，所述除铁步骤为：在最后高温烧结之前，将脱除所述有机粘接剂的所述坯件整体浸没于酸液中以脱除所述坯件中的铁质。
本发明的上述除铁方法将除铁步骤设置在了两个特定的步骤之间，即，除铁步骤设定在脱除有机粘结剂之后，在高温烧结之前。这样设置的好处是，坯件经过低温脱除有机粘结剂(包括脱除石蜡)，形成了疏松多孔的结构，酸液可以进入坯件内部与含铁杂质发生化学反应，且陶瓷粉末尚未熔融结晶，含铁杂质与陶瓷粉末仅仅是松散的堆积在一起，并没有固化在陶瓷内部，很容易从陶瓷粉末中被酸液溶解脱除。
也就是说，本发明利用酸液浸泡除铁并不是简单的设定在任意步骤都是可行的，因为在制造加工步骤中，热流变形物料的混合加工、坯件的形成过程，都存在陶瓷粉末与铁制生产设备接触磨损的可能性，如果在此之前除铁则后续还存在混入含铁杂质的可能性。另一方面，由于含铁杂质被有机粘结剂与陶瓷粉末包裹，酸液根本就无法深入到坯件内部，因此，除铁步骤设定在脱除有机粘结剂之前是没有用处的。或者，如果将除铁步骤设定在高温烧结之后，则在烧结过程中，陶瓷粉末重新熔融结晶，原来的疏松空隙会在烧结过程中被晶体填充，含铁杂质也会被固化在陶瓷内部，等到高温烧结之后再浸泡酸液，基本上也是没有用处了，因为酸液同样也很难渗入陶瓷产品内部，基本上无法在高温烧结形成陶瓷产品之后去除含铁杂质了。
在一个具体实施例中，所述酸液可以为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液之一或其混合溶液。所述酸液的浓度可以根据陶瓷产品中含铁杂质的含量进行调整，优选酸液为盐酸或者硫酸，浓度为1-12mol/L。所述坯件在所述酸液中浸泡的时间可根据坯件大小确定为1-60分钟。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上进行了进一步的细化，即在前述除铁方法的基础上，进一步包括如下步骤：脱除铁质后，将所述坯件上残留的酸液去除之后再进行高温烧结，以避免酸液挥发污染空气。
在一个优选实施例中，去除残留酸液的步骤包括：对于易挥发的酸液，例如盐酸或者硝酸溶液，可以通过先浸水稀释后加热烘干的方式去除。对于不易挥发的酸液，例如硫酸溶液，可以通过过碱或碳酸钠等水溶液中和后加热烘干的方式去除。
在另一个具体实施例中：去除残留酸液的步骤进一步包括在烘干的同时进行通风，以将含酸空气导入碱液中进行中和。即，可以将坯件放置在密封的烘干炉中进行烘干，烘干炉设置有通风管道，通风管道连接碱液池，烘干过程中挥发的含酸空气可以经过碱液池进行中和吸收，避免酸液挥发污染空气。
综上所述，本发明在陶瓷产品的生产过程中，在脱除有机粘结剂之后，在高温烧结之前，增加了通过浸泡酸液除铁的步骤，所述除铁方法可以对可能残留以及再次混入的含铁杂质进行去除，提高了陶瓷产品的纯净度，提高了产品的成品率，降低了废品率，避免了浪费，节约了成本。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷产品的除铁方法，所述陶瓷产品由陶瓷粉末与有机粘结剂均匀混合成为具有热流变形的物料，然后将所述物料加工形成坯件，之后将所述坯件中的所述有机粘接剂脱除，最后将脱除所述有机粘接剂的所述坯件经高温烧结而成，其特征在于，所述除铁方法包括如下步骤：在最后高温烧结之前，将脱除所述有机粘接剂的所述坯件整体浸没于酸液中以脱除所述坯件中的铁质。
2.如权利要求1所述的除铁方法，其特征在于，所述酸液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液之一或其混合溶液。
3.如权利要求1-2之一所述的除铁方法，其特征在于，所述酸液的浓度为1-12mol/L。
4.如权利要求1-3之一所述的除铁方法，其特征在于，所述坯件在所述酸液中浸泡的时间可根据坯件大小确定为1-60分钟。
5.如权利要求1-4之一所述的除铁方法，进一步包括如下步骤：脱除铁质后，将所述坯件上残留的酸液去除之后再进行高温烧结，以避免酸液挥发污染空气。
6.如权利要求5所述的除铁方法，其特征在于，去除残留酸液的步骤包括：对于易挥发的酸液，可以通过先浸水稀释后加热烘干的方式去除。
7.如权利要求6所述的除铁方法，其特征在于，所述酸液为盐酸或者硝酸溶液。
8.如权利要求5所述的除铁方法，其特征在于，去除残留酸液的步骤包括：对于不易挥发的酸液，可以通过过碱或碳酸钠等水溶液中和后加热烘干的方式去除。
9.如权利要求8所述的除铁方法，其特征在于，所述酸液为硫酸溶液。
10.如权利要求6-9之一所述的除铁方法，其特征在于，去除残留酸液的步骤进一步包括在烘干的同时进行通风，以将含酸空气导入碱液中进行中和。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103693998A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-04-02 | 宜宾红星电子有限公司 | 一种金属化陶瓷废品的回收方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102275925A (zh) * | 2011-06-09 | 2011-12-14 | 东北大学 | 一种晶体硅切割废料氮化反应烧结碳化硅的方法 |
| CN103693998A (zh) * | 2013-09-22 | 2014-04-02 | 宜宾红星电子有限公司 | 一种金属化陶瓷废品的回收方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109053135A (zh) * | 2018-07-11 | 2018-12-21 | 佛山市湛蓝环保设备有限公司 | 陶瓷原料除铁增白方法 |
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