CN108640714A - 坭兴陶的修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了坭兴陶的修补方法，包括以下步骤：1)将粉煤灰和LaCl3研磨，加水搅拌均匀，得到混合浆液；2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；3)抹平坯体，在1000～1100℃下烧制15～30min，自然冷却。本发明通过强大的莫来石网络结构与裂痕处进行交叉固定，从而起到修复裂痕的作用，又细又多的莫来石网络结构强度较大，能阻碍晶界的滑移，可以防止裂纹的扩展，从而有效防止二次开裂。
Description
技术领域
本发明涉及坭兴陶的制作工艺，具体涉及坭兴陶的修补方法。
背景技术
坭兴陶的工艺主要包括以下几个步骤：1)制备坯料：坯料选用横穿钦州市区的钦江以东的泥土，俗称东泥(为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂，在坭兴陶的生产工艺中起调整可塑性以结合性作用)，和钦江以西地域的泥土，俗称西泥(含有少量K2O、NaO、CaO、MgO、Fe203、TiO2、MnO2，是一种含铁量较高的紫泥石，颜色为紫红色，表面层有少量铁质浸染，为硬质粘土，可塑性及结合性较差)，按东泥40～60％、西泥40～60％的重量百分比混合，经研磨、脱水等一系列工艺制成坯料；坯料的含水率为24～25％；2)坯体成型：采用可塑法或注浆法将坯料制成各种器型的坯体；3)修整坯体：将坯体修整以达到设计要求；4)干燥：采用风干法对坯体进行干燥，使坯体水分排除；5)绘画雕刻：在坯体上书写作画并进行雕刻；6)：坯体干燥；7)烧制坯体：将干燥的坯体装窑烧制，烧制温度控制在1100～1200℃，烧制时间为10h，冷却后出窑；8)抛光打磨：将坯体抛光打磨，即得。
坭兴陶的缺陷就是脆性大，坭兴陶由离子键或共价键所组成的多晶结构，这些化学键的原子不像金属键那样排列紧密，有许多孔隙难以引起位错的移动。共价键有方向性，使晶体结构复杂，且具有较高的抗畸变和阻碍位移运动的能力，缺乏能促使材料变形的滑移系统。坭兴陶一旦受到外加负荷，再加上陶瓷工艺很难避免的在材料表面所构成的微缺陷的存在，它们都构成裂纹源，应力就会在这些裂纹的尖端集中。坭兴陶有没有其他可以消耗外来能量的系统，只有以新的自由能予以交换。所谓新的自由能就是裂纹尖端的扩展形成的新的表面所吸收的能量。这样的结果就造成裂纹的快速扩展而表现为所谓的脆性断裂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供坭兴陶的修补方法，该工艺彻底修复坯体的微裂痕，还能有效杜绝烧成后二次开裂。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是坭兴陶的修补方法，包括以下步骤：
1)将粉煤灰和LaCl3研磨，加水搅拌均匀，得到混合浆液；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1000～1100℃下烧制15～30min，自然冷却。
粉煤灰中Al2O3、Fe2O3、MgO为低共熔氧化物，在1000～1100℃下可以形成液相，促进了莫来石的合成，Cl-的存在能降低液相的粘度，液相中的原子更加容易扩散，此条件下莫来石析出的初期具有高的形核率，容易进行的原子扩散加快了棒状晶粒的生长，因此形成了更多的莫来石棒状晶粒。La3+能细化棒状莫来石晶粒尺寸，颗粒连接紧密，颗粒间的有效迁移面积和接触面积增大，这些又多又细的莫来石棒状晶粒形成巨大的网络结构，渗入到裂痕深处，与裂痕形成交叉网络，从而起到修复裂痕的作用。又由于又细又多的莫来石网络结构强度较大，能阻碍晶界的滑移，可以防止裂纹的扩展，从而有效防止二次开裂。
稀土氧化物虽然也能起到细化晶粒的作用，但是并不能增加晶粒的数量，晶粒细但是少，也不能起到很好的修复效果，十分容易产生二次开裂。
粉煤灰中的低共共熔氧化物在烧结冷却阶段残余液相填充于棒状莫来石晶粒间空隙而起到粘接作用，避免了莫来石生长所导致的结构疏松，进一步提高了修复效果。
混合浆液的含水率为30～50％。
将粉煤灰研磨至200～400目。
LaCl3的重量为粉煤灰的0.01～0.05％。
在1000～1050℃下烧制15～20min。
与现有技术相比，本发明通过强大的莫来石网络结构与裂痕处进行交叉固定，从而起到修复裂痕的作用，又细又多的莫来石网络结构强度较大，能阻碍晶界的滑移，可以防止裂纹的扩展，从而有效防止二次开裂。
具体实施方式
以下用实施例来进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明。
以下实验所用坭兴陶坯体均为相同尺寸、相同工艺、相同配方同一批次制作而成的坭兴陶器皿，采用相同的方式进行裂纹处理，裂纹尺寸也一样(长度为3cm，深度为0.5mm)。
实施例1
1)将粉煤灰和LaCl3研磨至200目，加水搅拌均匀，得到含水率为30％的混合浆液；LaCl3的重量为粉煤灰的0.01％；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1000℃下烧制15min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为100MPa。
对照例1
1)将粉煤灰和La2O3研磨至200目，加水搅拌均匀，得到含水率为30％的混合浆液；La2O3的重量为粉煤灰的0.01％；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1000℃下烧制15min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为51MPa。
对照例2
1)将粉煤灰研磨至200目，加水搅拌均匀，得到含水率为30％的混合浆液；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1000℃下烧制15min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为31MPa。
对照例3
1)用刷子蘸取坭兴陶坯料浆液(含水率为30％)均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
2)抹平坯体，在1000℃下烧制15min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为15MPa。
实施例2
1)将粉煤灰和LaCl3研磨至400目，加水搅拌均匀，得到含水率为50％的混合浆液；LaCl3的重量为粉煤灰的0.05％；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1100℃下烧制30min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为96MPa。
实施例3
1)将粉煤灰和LaCl3研磨至300目，加水搅拌均匀，得到含水率为40％的混合浆液；LaCl3的重量为粉煤灰的0.03％；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1020℃下烧制18min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为113MPa。
实施例4
1)将粉煤灰和LaCl3研磨至2000目，加水搅拌均匀，得到含水率为50％的混合浆液；LaCl3的重量为粉煤灰的0.01％；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1100℃下烧制15min，自然冷却。
对裂痕修复处进行抗折强度测试，其强度为99MPa。
Claims (5)
1.坭兴陶的修补方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将粉煤灰和LaCl3研磨，加水搅拌均匀，得到混合浆液；
2)用刷子蘸取混合浆液均匀涂抹坭兴陶坯体裂痕处直至完全润湿，自然干燥；继续蘸取混合浆液涂抹裂痕处直至完全润湿，自然干燥，如此重复，直至干燥坯体的裂缝被填满为止；
3)抹平坯体，在1000～1100℃下烧制15～30min，自然冷却。
2.根据权利要求1所述的坭兴陶的修补方法，其特征在于：混合浆液的含水率为30～50％。
3.根据权利要求1所述的坭兴陶的修补方法，其特征在于：将粉煤灰研磨至200～400目。
4.根据权利要求1所述的坭兴陶的修补方法，其特征在于：LaCl3的重量为粉煤灰的0.01～0.05％。
5.根据权利要求4所述的坭兴陶的修补方法，其特征在于：在1000～1050℃下烧制15～20min。
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2018
- 2018-05-28 CN CN201810525278.9A patent/CN108640714A/zh active Pending
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