CN108640654A

CN108640654A - 耐热陶瓷制品及其制备方法

Info

Publication number: CN108640654A
Application number: CN201810519000.0A
Authority: CN
Inventors: 郑会法; 温建礼
Original assignee: QUANZHOU TIANFA FOOD MACHINERY CO Ltd
Current assignee: QUANZHOU TIANFA FOOD MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: CN108640654B

Abstract

本发明公开了一种耐热陶瓷制品及其制备方法，属于陶瓷制品技术领域。本发明的耐热陶瓷制品，包括陶瓷坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷制品外表面；所述陶瓷制品包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石20~28份，透锂长石9~15份，石英8~14份，高岭土9~14份，海泥25~33份，堇青石6~9份，莫来石粉3~5份，氧化钛10~13份，熔盐7~10。制备方法包括备料打浆、注塑成型、煅烧、备料球磨、施釉、烧制，本发明的耐热陶瓷制品可长时间耐高温，不易开裂，表面光滑，表面不易沾上食物污渍。

Description

耐热陶瓷制品及其制备方法

技术领域

本发明属于耐热陶瓷技术领域，具体涉及一种耐热陶瓷制品及其制备方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，越来越多的人喜欢到处旅游，很多的旅游景点都有专门设置的供餐点，而烤制的快餐类食物最受人们的喜爱，例如烤肠、烤丸子之类的食物。而烤制这类食物的烤肠机，其在加热过程中，大多使用金属传热装置进行烤制，容易引起人体重金属中毒，因此，越来越多的人用火山石等天然传热物质进行烤制，也有很多商家采用陶瓷加热板、陶瓷加热管加热烤制食物，而传统的陶瓷加热板、陶瓷加热管的耐高温性能不佳，其表面容易沾上污渍，不易清洗，因此需要经常更换陶瓷板或陶瓷加热管，成本高。

申请号为201610741485.9的中国发明专利，公开了一种高可塑性日用耐热陶瓷，其坯体如下：高岭土、透锂长石、滑石粉、锂辉石、锂云母、莫来石、膨润土、火山石、闪石粉、氧化铝、紫木节、硅石、氧化铕、羧甲基纤维素钠和氧化锆，其取得的技术效果为提高坯体的可塑性。但是，仍其存在以下不足：在其可塑性提高的同时，陶瓷的强度会减弱，使用寿命会缩短，且氧化铕具有很强的毒性，对眼睛、呼吸道和皮肤具有较强的刺激性，用在日用陶瓷中具有一定的潜在风险。

因此，需要一种可长时间耐高温、不易开裂、表面光滑，表面不易沾上食物污渍的耐热陶瓷制品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可长时间耐高温，不易开裂，表面光滑，表面不易沾上食物污渍的耐热陶瓷制品。

本发明采用如下技术方案：

耐热陶瓷制品，包括陶瓷坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷坯体外表面；所述陶瓷坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石20～28份，透锂长石9～15份，石英8～14份，高岭土9～14份，海泥25～33份，堇青石6～9份，莫来石粉3～5份，氧化钛10～13份，熔盐7～10份。

进一步的，所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石10～12份，锂辉石13～18份，透锂长石45～52份，高岭土1～3份，石英3～5份，碳酸锂2～3份，重钙8～10份，磷酸钙15～16份，聚四氟乙烯树脂4～6份，氟化石墨3～4份，聚乙烯吡咯烷酮10～11份，尿素5～8份，碱式碳酸镁10～15份，石蜡3～5份。

进一步的，所述熔盐为硝酸钾或硝酸钠中的任意一种。

进一步的，所述耐热陶瓷制品为耐热陶瓷板或耐热陶瓷管中的一种。

所述的耐热陶瓷制品的制备方法，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷坯体：

S1.1、备料打浆：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，然后加入占总质量的40～50％的水，混合搅拌6～8h，得泥浆料；

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷模具成型，脱模后得陶瓷坯体；

S1.3、煅烧：

将S1.2所得陶瓷坯体进行煅烧，得煅烧坯体；

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，得混合料，然后加水进行球磨，得釉水；

步骤三、煅烧坯体上釉：

将步骤二所得釉水施釉至步骤一所得煅烧坯体上，得施釉坯体；

步骤四、烧制冷却：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷制品。

进一步的，所述步骤一S1.2注塑成型过程中，待陶瓷坯体含水量为20～30％后脱模。

进一步的，所述步骤一S1.3煅烧过程中，煅烧温度为800～900℃，煅烧时间为7～8h。

进一步的，步骤二S2.1球磨过程中，加入占混合料总质量的50～60％的水，球磨36～40h。

进一步的，所述步骤四烧制过程中，烧制温度为1300～1350℃，烧制时间为11～13h。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

第一、本发明的耐热陶瓷制品，包括陶瓷坯体和耐热釉，陶瓷制品以海泥为主要成分，通过锂辉石、透锂长石、石英、高岭土、堇青石和莫来石粉共同组成陶瓷坯体基体，同时，海泥为各种由于沉积作用所形成的海底沉积物的总称，海泥为棉絮状，颗粒之间有丝状物相连成网络状，且海泥自身具有很强的可塑性和粘滞性，可以提高陶瓷坯体的稳定性及强度。

不仅如此，海泥长期存在于海中，其自身携带有大量的营养矿物质、微生物及有机物质，在高温烤制过程中，海泥中的营养矿物质、微生物及有机物质会渗透进食物中，有助于身体健康。

第二、耐热釉中的氟化石墨具有很强的润滑性，在制备耐热釉过程中，可以促进其他组份混合均匀，同时加入了稳性较好的聚乙烯吡咯烷酮，将两者混合均匀，不仅提高了釉水的润滑度，还提高了球磨时的均匀度及球磨效率，从而有助于提高施釉时陶瓷制品表面釉水的均匀度，使得烤制过程传热更均匀，有利于延长陶瓷制品的使用寿命；

第三、在烤制过程中，在给陶瓷制品加热时，将具有吸湿性能的尿素和具有储能性能的石蜡混合使用，使得陶瓷制品均匀传热，保证了体积较大的食物的熟透度。同时，耐热陶瓷制品在没有烤制食物时，其散热慢、储热效果好，且在进行下一次烤制时，可以较快的使得耐热陶瓷制品升温至所需的温度，节约能源，然后，和碱式碳酸镁混合使用后，使得耐热陶瓷制品在180～20℃骤冷时，其表面不会产生开裂，具有较强的抗热震性能，从而提高陶瓷制品的使用寿命。

具体实施方式

本发明的所采用的原料均为市售品，其中：

氟化石墨购自上海福邦化工有限公司，CAS编号11113-63-6；

海泥为福建泉州沿海海域的海泥，其中，惠安崇武青山湾、西沙湾、石狮黄金海岸、石狮观音山海滩和深沪湾的海泥均可使用在本发明中。

实施例1

耐热陶瓷管包括陶瓷管坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷管坯体外表面；所述陶瓷管坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石20份，透锂长石9份，石英8份，高岭土9份，海泥25份，堇青石6份，莫来石粉3份，氧化钛10份，熔盐7份。

其中，熔盐为硝酸钾。

所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石10份，锂辉石13份，透锂长石45份，高岭土1份，石英3份，碳酸锂2份，重钙8份，磷酸钙15份，聚四氟乙烯树脂4份，氟化石墨3份，聚乙烯吡咯烷酮10份，尿素5份，碱式碳酸镁10份，石蜡3份，根据实际产品需要，可以加入不同颜色的色料，例如：加入钴黑给釉水上色，成黑色釉水。

耐热陶瓷管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷管坯体：

S1.1、备料打浆：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，然后加入占总质量的40％的水，混合搅拌6h，得泥浆料；

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷管模具成型，待陶瓷管坯体含水量为20％后脱模，脱模后得陶瓷管坯体；

S1.3、煅烧：

将S1.2所得陶瓷管坯体煅烧，煅烧过程中，煅烧温度为800℃，煅烧时间为7h，得煅烧陶瓷管坯体；

步骤二、制备耐热釉：

2.1)、备料球磨：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，得混合料，然后加水进行球磨，得釉水，其中，球磨时，加入占混合料总质量的50％的水，球磨36h；

步骤三、施釉：

将步骤二所得釉水通过喷釉法，将釉水施釉至步骤一所得煅烧陶瓷管坯体上，得施釉坯体；

步骤四、烧制：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷管，烧制过程中，烧制温度为1300℃，烧制时间为11h。

实施例2

耐热陶瓷板包括陶瓷板坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷板坯体外表面；所述陶瓷板坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石24份，透锂长石11份，石英10份，高岭土10份，海泥30份，堇青石8份，莫来石粉4份，氧化钛12份，熔盐8份。

其中，熔盐为硝酸钾。

所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石11份，锂辉石15份，透锂长石50份，高岭土2份，石英4份，碳酸锂3份，重钙10份，磷酸钙15份，聚四氟乙烯树脂5份，氟化石墨4份，聚乙烯吡咯烷酮10份，尿素6份，碱式碳酸镁12份，石蜡4份，根据实际产品需要，可以加入不同颜色的色料，例如：加入钴黑给釉水上色，成黑色釉水。

耐热陶瓷板的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷板坯体：

S1.1、备料打浆：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，然后加入占总质量的45％的水，混合搅拌7h，得泥浆料；

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷板模具成型，待陶瓷板坯体含水量为25％后脱模，脱模后得陶瓷板坯体；

S1.3、煅烧：

将S1.2所得陶瓷板坯体煅烧，煅烧过程中，煅烧温度为850℃，煅烧时间为8h，得煅烧陶瓷板坯体；

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，得混合料，然后加水进行球磨，得釉水，其中，球磨时，加入占混合料总质量的55％的水，球磨38h；

步骤三、施釉：

将步骤二所得釉水通过喷釉法，将釉水施釉至步骤一所得煅烧陶瓷板坯体上，得施釉坯体；

步骤四、烧制：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷板制品，烧制过程中，烧制温度为1320℃，烧制时间为12h。

实施例3

耐热陶瓷管包括陶瓷管坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷管坯体外表面；所述陶瓷管坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石28份，透锂长石15份，石英14份，高岭土14份，海泥33份，堇青石9份，莫来石粉5份，氧化钛13份，熔盐10份。

其中，熔盐为硝酸钠。

所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石12份，锂辉石18份，透锂长石52份，高岭土3份，石英5份，碳酸锂3份，重钙10份，磷酸钙16份，聚四氟乙烯树脂6份，氟化石墨4份，聚乙烯吡咯烷酮11份，尿素8份，碱式碳酸镁15份，石蜡5份。根据实际产品需要，可以加入不同颜色的色料，例如：加入钴黑给釉水上色，成黑色釉水。

耐热陶瓷管制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷制品料：

S1.1、备料打浆：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，然后加入占总质量的50％的水，混合搅拌8h，得泥浆料；

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷管模具成型，待陶瓷管坯体含水量为30％后脱模，脱模后得陶瓷管坯体；

S1.3、煅烧：

将S1.2所得陶瓷管坯体煅烧，煅烧过程中，煅烧温度为900℃，煅烧时间为8h，得煅烧陶瓷管坯体；

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，得混合料，然后加水进行球磨，得釉水，其中，球磨时，加入占混合料总质量的60％的水，球磨40h；

步骤三、施釉：

步骤四、烧制：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷陶瓷管，烧制过程中，烧制温度为1350℃，烧制时间为13h。

对照例1

与实施例3的区别在于：对照1中的不包括透锂长石和熔盐，耐热釉不包括尿素，具体如下：

耐热陶瓷管包括陶瓷管坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷管坯体外表面；所述陶瓷管坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石28份，石英14份，高岭土14份，海泥33份，堇青石9份，莫来石粉5份，氧化钛13份。

所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石12份，锂辉石18份，透锂长石52份，高岭土3份，石英5份，碳酸锂3份，重钙10份，磷酸钙16份，聚四氟乙烯树脂6份，氟化石墨4份，聚乙烯吡咯烷酮11份，碱式碳酸镁15份，石蜡5份。根据实际产品需要，可以加入不同颜色的色料，例如：加入钴黑给釉水上色，成黑色釉水。

耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷管坯体料：

S1.1、备料打浆：

S1.2、注塑成型：

S1.3、煅烧：

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，得混合料，然后加水进行球磨，得釉水，其中，球磨时，加入混合料总质量的60％的水，球磨40h；

步骤三、施釉：

步骤四、烧制：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷管，烧制过程中，烧制温度为1350℃，烧制时间为13h。

对照例2

与实施例3的区别在于：陶瓷管坯体不包括海泥和堇青石，耐热釉不包括聚四氟乙烯树脂和聚乙烯吡咯烷酮，具体如下：

耐热陶瓷管包括陶瓷管坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷管坯体外表面；所述陶瓷管坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石28份，透锂长石15份，石英14份，高岭土14份，莫来石粉5份，氧化钛13份，熔盐10份。

其中，熔盐为硝酸钠。

所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石12份，锂辉石18份，透锂长石52份，高岭土3份，石英5份，碳酸锂3份，重钙10份，磷酸钙16份，氟化石墨4份，尿素8份，碱式碳酸镁15份，根据实际产品需要，可以加入不同颜色的色料，例如：加入钴黑给釉水上色，成黑色釉水。

耐热陶瓷管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷制品料：

S1.1、备料打浆：

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷管模具成型，待陶瓷管坯体含水量为30％后脱模，脱模后得陶瓷制品坯体；

S1.3、煅烧：

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

步骤三、施釉：

步骤四、烧制：

将通过本发明实施例1～3和对照例1～2制得的耐热陶瓷管或耐热陶瓷板进行检测，其中，通过GB/T 17911.1-2002对耐热陶瓷管或耐热陶瓷板进行导热系数测试；

依据GB/T 3532-2009日用瓷器中的检测方法对产品抗热震性、铅溶出量、铬溶出量和吸水率进行检测；

将耐热陶瓷板或耐热陶瓷管加热至120℃，然后停止加热，在28℃环境下自然冷却3h，测试其热量散失率。

检测结果如下表1：

表1：实施例1～3和对照例1～2的耐热陶瓷管或耐热陶瓷板检测数据

从表1中可知，本发明的耐热陶瓷管或耐热陶瓷制品在180℃～20℃交换一次不开裂，抗热震性能强，吸水率低，因此使用寿命较长，且铅铬溶出量少，对人体无潜在危害；同时，导热系数较低，保温性能好，散热慢，散热慢、储热效果好，且在进行下一次烤制时，可以较快的使得耐热陶瓷制品升温至所需的温度，节约能源。

而对照例1～2中，起抗热震性差，在热交换中陶瓷制品会出现裂纹，使用寿命不长，因此对使用造成很多不便；而且，当其不加热时，散热过快，而且吸水率高，在下一次进行烤制时需要再次给陶瓷制品加热升温至所需温度，消耗的能源相比实施例1～3较多，不易于环保节能。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.耐热陶瓷制品，其特征在于，包括陶瓷坯体和耐热釉，其中，所述耐热釉均匀涂覆在所述陶瓷坯体外表面；所述陶瓷坯体包括按照质量份数计的如下组份：锂辉石20~28份，透锂长石9~15份，石英8~14份，高岭土9~14份，海泥25~33份，堇青石6~9份，莫来石粉3~5份，氧化钛10~13份，熔盐7~10份。

2.根据权利要求1所述的耐热陶瓷制品，其特征在于，所述耐热釉包括按照质量份数计的如下组份：铝矿石10~12份，锂辉石13~18份，透锂长石45~52份，高岭土1~3份，石英3~5份，碳酸锂2~3份，重钙8~10份，磷酸钙15~16份，聚四氟乙烯树脂4~6份，氟化石墨3~4份，聚乙烯吡咯烷酮10~11份，尿素5~8份，碱式碳酸镁10~15份，石蜡3~5份。

3.根据权利要求1所述的耐热陶瓷制品，其特征在于，所述熔盐为硝酸钾或硝酸钠中的任意一种。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的耐热陶瓷制品，其特征在于，所述耐热陶瓷制品为耐热陶瓷板或耐热陶瓷管中的一种。

5.权利要求4所述的耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、制备陶瓷坯体：

S1.1、备料打浆：

按照所述质量份数将各组份混合均匀，然后加入占总质量的40~50%的水，混合搅拌6~8h，得泥浆料；

S1.2、注塑成型：

将S1.1所得泥浆料注入陶瓷模具成型，脱模后得陶瓷坯体；

S1.3、煅烧：

将S1.2所得陶瓷坯体进行煅烧，得煅烧坯体；

步骤二、制备耐热釉：

S2.1、备料球磨：

步骤三、煅烧坯体上釉：

步骤四、烧制冷却：

将步骤三所得施釉坯体进行烧制，冷却后得耐热陶瓷制品。

6.根据权利要求5所述的耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述步骤一S1.2注塑成型过程中，待陶瓷坯体含水量为20~30%后脱模。

7.根据权利要求5所述的耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述步骤一S1.3煅烧过程中，煅烧温度为800~900℃，煅烧时间为7~8h。

8.根据权利要求5所述的耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，步骤二S2.1球磨过程中，加入占混合料总质量的50~60%的水，球磨36~40h。

9.根据权利要求5所述的耐热陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述步骤四烧制过程中，烧制温度为1300~1350℃，烧制时间为11~13h。