CN108751947A - 一种纳米陶瓷结构及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及陶瓷材料技术领域,尤其为一种纳米陶瓷结构,其特征在于:包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。本发明可有效增强该纳米陶瓷结构的抗菌性能,延长该纳米陶瓷结构的使用寿命;提高了该纳米陶瓷结构的耐油性、耐寒性和耐热性,有效改善了该纳米陶瓷结构的加工性能,并降低了成本;通过在煅烧过程中引入氮气,可实现煅烧后该纳米陶瓷结构更好的致密性,不易开裂;有效提高该纳米陶瓷结构在使用过程中的抗氧化性,并赋予该纳米陶瓷结构优异的耐热性和耐老化性,同时提高了该纳米陶瓷结构的机械强度、耐水性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域,具体为一种纳米陶瓷结构及其制备工艺。
背景技术
搪瓷制品是将搪瓷釉料涂搪在基板表面并经高温烧结而成,在烧结过程中,粒界逐渐消失,气孔被排除,从而在基板表面形成一层瓷釉层,这种搪瓷制品属于陶瓷结构,现有的陶瓷结构虽然具有耐高温、耐磨损以及耐腐蚀等特点,但普遍的抗菌性能较差,抗氧化性能较差,以及陶瓷结构的表面机械强度均较差,这些都严重影响陶瓷结构的整体使用寿命。鉴于此,我们提出一种纳米陶瓷结构及其制备工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米陶瓷结构及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种纳米陶瓷结构,包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料20~30份、玻璃粉料30~40份、氯化聚乙烯26~42份、瓷釉粉料25~45份、纳米抗菌釉料22~34份、硼砂20~28份、抗氧化剂8~10份、热稳定剂6~12份和胶合剂4~10份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料23~27份、玻璃粉料33~37份、氯化聚乙烯30~38份、瓷釉粉料28~42份、纳米抗菌釉料24~32份、硼砂22~26份、抗氧化剂10~14份、热稳定剂7~11份和胶合剂5~9份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料25份、玻璃粉料35份、氯化聚乙烯34份、瓷釉粉料35份、纳米抗菌釉料28份、硼砂24份、抗氧化剂12份、热稳定剂9份和胶合剂7份。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料由以下组份构成:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌、羧甲基纤维素。
作为本发明的优选,熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素之间的比例为:15-28:14-19:10-20:8-16:8-12:6-12:18-30。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料的制备工艺如下:
(1)、将熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素按比例进行充分混合后放入球磨机中球磨30-40分钟;
(2)、将球磨后得到的原料和水按照6.5:1的比例进行混合,并在此搅拌充分;
(3)、将步骤(2)制得的原料过300目筛后制得纳米抗菌釉料。
一种纳米陶瓷结构的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一、将陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料以及硼砂五中原料投入搅拌机中,搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤二、向经过步骤一混合均匀的原料中投入事先制备好的纳米抗菌釉料,再次搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤三、向经过步骤二混合均匀的原料中投入抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂,再次搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤四、将经步骤三混合均匀的原料与水按8:1的比例进行混合,并搅拌均匀,制得釉浆,得到釉料层,再将所述釉料层均匀涂抹在坯体层上,得到预处理坯体;
步骤五、将步骤四制得的预处理坯体放入至高温电炉中进行高温煅烧,在煅烧过程中向高温电炉中通入氮气,煅烧温度控制在850℃-950℃,煅烧气压为常压,煅烧时间为45-55分钟。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过加入纳米抗菌釉料,可有效增强该纳米陶瓷结构的抗菌性能,延长该纳米陶瓷结构的使用寿命。
2、本发明通过加入氯化聚乙烯溶于体系中,形成网状结构,提高了该纳米陶瓷结构的耐油性、耐寒性和耐热性,有效改善了该纳米陶瓷结构的加工性能,并降低了成本。
3、本发明通过在煅烧过程中引入氮气,可实现煅烧后该纳米陶瓷结构更好的致密性,不易开裂。
4、本发明通过加入抗氧化剂和热稳定剂,可有效提高该纳米陶瓷结构在使用过程中的抗氧化性,并赋予该纳米陶瓷结构优异的耐热性和耐老化性,同时提高了该纳米陶瓷结构的机械强度、耐水性和稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供的技术方案:
实施例1
一种纳米陶瓷结构,包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料20~30份、玻璃粉料30~40份、氯化聚乙烯26~42份、瓷釉粉料25~45份、纳米抗菌釉料22~34份、硼砂20~28份、抗氧化剂8~10份、热稳定剂6~12份和胶合剂4~10份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料23~27份、玻璃粉料33~37份、氯化聚乙烯30~38份、瓷釉粉料28~42份、纳米抗菌釉料24~32份、硼砂22~26份、抗氧化剂10~14份、热稳定剂7~11份和胶合剂5~9份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料25份、玻璃粉料35份、氯化聚乙烯34份、瓷釉粉料35份、纳米抗菌釉料28份、硼砂24份、抗氧化剂12份、热稳定剂9份和胶合剂7份。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料由以下组份构成:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌、羧甲基纤维素。
作为本发明的优选,熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素之间的比例为:15:14:10:8:8:6:18。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料的制备工艺如下:
(1)、将熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素按比例进行充分混合后放入球磨机中球磨30分钟;
(2)、将球磨后得到的原料和水按照6.5:1的比例进行混合,并在此搅拌充分;
(3)、将步骤(2)制得的原料过300目筛后制得纳米抗菌釉料。
一种纳米陶瓷结构的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一、将陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料以及硼砂五中原料投入搅拌机中,搅拌20分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25℃,气压为常压;
步骤二、向经过步骤一混合均匀的原料中投入事先制备好的纳米抗菌釉料,再次搅拌20分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25℃,气压为常压;
步骤三、向经过步骤二混合均匀的原料中投入抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂,再次搅拌20分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25℃,气压为常压;
步骤四、将经步骤三混合均匀的原料与水按8:1的比例进行混合,并搅拌均匀,制得釉浆,得到釉料层,再将所述釉料层均匀涂抹在坯体层上,得到预处理坯体;
步骤五、将步骤四制得的预处理坯体放入至高温电炉中进行高温煅烧,在煅烧过程中向高温电炉中通入氮气,煅烧温度控制在850℃,煅烧气压为常压,煅烧时间为45分钟。
实施例2
一种纳米陶瓷结构,包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料20~30份、玻璃粉料30~40份、氯化聚乙烯26~42份、瓷釉粉料25~45份、纳米抗菌釉料22~34份、硼砂20~28份、抗氧化剂8~10份、热稳定剂6~12份和胶合剂4~10份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料23~27份、玻璃粉料33~37份、氯化聚乙烯30~38份、瓷釉粉料28~42份、纳米抗菌釉料24~32份、硼砂22~26份、抗氧化剂10~14份、热稳定剂7~11份和胶合剂5~9份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料25份、玻璃粉料35份、氯化聚乙烯34份、瓷釉粉料35份、纳米抗菌釉料28份、硼砂24份、抗氧化剂12份、热稳定剂9份和胶合剂7份。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料由以下组份构成:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌、羧甲基纤维素。
作为本发明的优选,熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素之间的比例为:22:17:15:12:10:9:23。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料的制备工艺如下:
(1)、将熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素按比例进行充分混合后放入球磨机中球磨35分钟;
(2)、将球磨后得到的原料和水按照6.5:1的比例进行混合,并在此搅拌充分;
(3)、将步骤(2)制得的原料过300目筛后制得纳米抗菌釉料。
一种纳米陶瓷结构的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一、将陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料以及硼砂五中原料投入搅拌机中,搅拌25分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在30℃,气压为常压;
步骤二、向经过步骤一混合均匀的原料中投入事先制备好的纳米抗菌釉料,再次搅拌25分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在30℃,气压为常压;
步骤三、向经过步骤二混合均匀的原料中投入抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂,再次搅拌25分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在30℃,气压为常压;
步骤四、将经步骤三混合均匀的原料与水按8:1的比例进行混合,并搅拌均匀,制得釉浆,得到釉料层,再将所述釉料层均匀涂抹在坯体层上,得到预处理坯体;
步骤五、将步骤四制得的预处理坯体放入至高温电炉中进行高温煅烧,在煅烧过程中向高温电炉中通入氮气,煅烧温度控制在900℃,煅烧气压为常压,煅烧时间为50分钟。
实施例3
一种纳米陶瓷结构,包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料20~30份、玻璃粉料30~40份、氯化聚乙烯26~42份、瓷釉粉料25~45份、纳米抗菌釉料22~34份、硼砂20~28份、抗氧化剂8~10份、热稳定剂6~12份和胶合剂4~10份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料23~27份、玻璃粉料33~37份、氯化聚乙烯30~38份、瓷釉粉料28~42份、纳米抗菌釉料24~32份、硼砂22~26份、抗氧化剂10~14份、热稳定剂7~11份和胶合剂5~9份。
作为本发明的优选,各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料25份、玻璃粉料35份、氯化聚乙烯34份、瓷釉粉料35份、纳米抗菌釉料28份、硼砂24份、抗氧化剂12份、热稳定剂9份和胶合剂7份。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料由以下组份构成:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌、羧甲基纤维素。
作为本发明的优选,熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素之间的比例为:28:19:20:16:12:12:30。
作为本发明的优选,纳米抗菌釉料的制备工艺如下:
(1)、将熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素按比例进行充分混合后放入球磨机中球磨40分钟;
(2)、将球磨后得到的原料和水按照6.5:1的比例进行混合,并在此搅拌充分;
(3)、将步骤(2)制得的原料过300目筛后制得纳米抗菌釉料。
一种纳米陶瓷结构的制备工艺,包括以下步骤:
步骤一、将陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料以及硼砂五中原料投入搅拌机中,搅拌30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在35℃,气压为常压;
步骤二、向经过步骤一混合均匀的原料中投入事先制备好的纳米抗菌釉料,再次搅拌30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在35℃,气压为常压;
步骤三、向经过步骤二混合均匀的原料中投入抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂,再次搅拌30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在35℃,气压为常压;
步骤四、将经步骤三混合均匀的原料与水按8:1的比例进行混合,并搅拌均匀,制得釉浆,得到釉料层,再将所述釉料层均匀涂抹在坯体层上,得到预处理坯体;
步骤五、将步骤四制得的预处理坯体放入至高温电炉中进行高温煅烧,在煅烧过程中向高温电炉中通入氮气,煅烧温度控制在950℃,煅烧气压为常压,煅烧时间为55分钟。
将通过本发明的生产工艺制得的纳米陶瓷结构和通过普通工艺制得的纳米陶瓷结构进行对比:
由上述实验数据对比可以得出,通过本发明的生产工艺制得的纳米陶瓷结构无论是表面机械强度、热稳定性、抗氧化性还是抗菌性均远远优于通过普通工艺制得的纳米陶瓷结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种纳米陶瓷结构,其特征在于:包括以下组份:陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料、纳米抗菌釉料、硼砂、抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂。
2.根据权利要求1所述纳米陶瓷结构,其特征在于:各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料20~30份、玻璃粉料30~40份、氯化聚乙烯26~42份、瓷釉粉料25~45份、纳米抗菌釉料22~34份、硼砂20~28份、抗氧化剂8~10份、热稳定剂6~12份和胶合剂4~10份。
3.根据权利要求1所述纳米陶瓷结构,其特征在于:各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料23~27份、玻璃粉料33~37份、氯化聚乙烯30~38份、瓷釉粉料28~42份、纳米抗菌釉料24~32份、硼砂22~26份、抗氧化剂10~14份、热稳定剂7~11份和胶合剂5~9份。
4.根据权利要求1所述纳米陶瓷结构,其特征在于:各组分之间的比例构成如下:陶瓷粉料25份、玻璃粉料35份、氯化聚乙烯34份、瓷釉粉料35份、纳米抗菌釉料28份、硼砂24份、抗氧化剂12份、热稳定剂9份和胶合剂7份。
5.根据权利要求1所述纳米陶瓷结构,其特征在于:纳米抗菌釉料由以下组份构成:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌、羧甲基纤维素。
6.根据权利要求5所述纳米陶瓷结构,其特征在于:熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素之间的比例为:15-28:14-19:10-20:8-16:8-12:6-12:18-30。
7.根据权利要求1所述纳米陶瓷结构,其特征在于:纳米抗菌釉料的制备工艺如下:
(1)、将熔块、长石、粘土、二氧化铝、纳米银、纳米锌和羧甲基纤维素按比例进行充分混合后放入球磨机中球磨30-40分钟;
(2)、将球磨后得到的原料和水按照6.5:1的比例进行混合,并在此搅拌充分;
(3)、将步骤(2)制得的原料过300目筛后制得纳米抗菌釉料。
8.一种纳米陶瓷结构的制备工艺,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一、将陶瓷粉料、玻璃粉料、氯化聚乙烯、瓷釉粉料以及硼砂五中原料投入搅拌机中,搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤二、向经过步骤一混合均匀的原料中投入事先制备好的纳米抗菌釉料,再次搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤三、向经过步骤二混合均匀的原料中投入抗氧化剂、热稳定剂和胶合剂,再次搅拌20-30分钟,搅拌过程中维持搅拌机中的温度在25-35℃,气压为常压;
步骤四、将经步骤三混合均匀的原料与水按8:1的比例进行混合,并搅拌均匀,制得釉浆,得到釉料层,再将所述釉料层均匀涂抹在坯体层上,得到预处理坯体;
步骤五、将步骤四制得的预处理坯体放入至高温电炉中进行高温煅烧,在煅烧过程中向高温电炉中通入氮气,煅烧温度控制在850℃-950℃,煅烧气压为常压,煅烧时间为45-55分钟。
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2018
- 2018-06-15 CN CN201810618643.0A patent/CN108751947A/zh active Pending
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