CN109020165B - 一种琉璃的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种琉璃的生产工艺，具体涉及一种使用石墨模具生产琉璃的工艺，属于琉璃材料领域。本发明所述的生产工艺包括：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃。其中，石墨模具需要预热，预热的温度为800‑1000℃，浇注温度为1200‑1400℃。本发明中石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨60‑80份，纳米Mo：10‑20份，石墨烯：5‑10份。发明使用石墨模具生产琉璃的工艺，制备方法简单，且采用的石墨材料高标准耐氧化，能够使制得的琉璃表面平滑。

Description

一种琉璃的生产工艺
发明领域
本发明涉及一种琉璃的生产工艺，具体涉及一种使用石墨模具生产琉璃的工艺，属于琉璃材料领域。
背景技术
琉璃，亦作"瑠璃"是用各种颜色(颜色是由各种稀有金属形成)的人造水晶(含24％的二氧化铅)为原料，是在1000多度的高温下烧制而成的。其色彩流云漓彩；其品质晶莹剔透、光彩夺目。琉璃属于价值不菲的艺术品，原因有二：其一，古法琉璃材料特殊，而且其制作工艺相当复杂，火里来、水里去，要几十道工序才能完成，有的光制作过程就要十到二十天，且主要依靠手工。各个环节的把握相当困难，其火候把握之难更可以说是一半靠技艺一半凭运气。仅出炉一项，成品率就只有70％。更关键的是，古法琉璃不可回收，也就是说一旦出现一点点问题，十数天、几十道工序，多少人的努力就立刻付诸东流。其二，琉璃不仅仅是一种材质，更是一种文化产品，更重要的是，琉璃产品是独一无二的，没有两个一模一样的琉璃产品。
现有的生产琉璃的工艺包括如下步骤：制硅胶模、灌制蜡模、拆取蜡模、修整蜡模、制石膏模、蒸汽脱蜡、精选原料、进炉烧结、拆石膏模、切割修葺、冷工细修。由于步骤的繁琐性，也造成琉璃的生产需要耗费大量人力物力。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种琉璃的生产工艺，该工艺制备方便，且成本低，制成的琉璃平滑无糙。
本发明的目的可通过如下技术方案来实现：一种琉璃的生产工艺，所述的生产工艺包括：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃。
本发明使用石墨模具生产琉璃的工艺，制备方法简单，且采用的石墨材料高标准耐氧化，能够使制得的琉璃表面平滑。
在上述一种琉璃的生产工艺中，石墨模具需要预热，预热的温度为800-1000℃。
在上述一种琉璃的生产工艺中，所述浇注温度为1200-1400℃。
在上述一种琉璃的生产工艺中，所述石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨60-80份，纳米Mo：10-20份，石墨烯：5-10份。
本发明中，在石墨模具成分中加入纳米Mo，Mo为银白色金属，硬而坚韧，且Mo的熔点为2622±10℃。在本发明中，通过加入纳米Mo，提高石墨模具的机械性能和耐摩擦磨损性能。
另外，本发明还在石墨模具中添加了石墨烯，石墨烯是一种二维晶体，由碳原子按照六边形进行排布，相互连接，形成一个碳分子，其结构非常稳定。且石墨烯是人类已知强度最高的物质，比钻石还坚硬，强度比世界上最好的钢铁还要高上100倍。因此本发明在石墨模具中加入石墨烯，能增强制得的石墨模具的机械性能，从而达到本发明目的。
在本发明琉璃的生产工艺中，石墨模具表面涂覆有涂层，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：50-60份，CaO：10-20份，MgO：10-20份，Al2O3:5-10份，纳米Cr粉：5-10份。
本发明采用陶瓷涂层，石墨模具虽具有高温强度、低热膨胀系数、低弹性模量等优良性能，但它不抗氧化也不耐冲刷，因此本发明采用涂覆陶瓷涂层的方法来增强其抗氧化和耐冲刷能力。
本发明采用上述成分的涂料，并且在涂料中加入纳米Cr粉，能使涂层与石墨模具良好润湿，同时提高了涂层材料的热膨胀系数，提高了涂层与基体的粘结强度，涂层的韧性也得到了提高，更有利于石墨模具的耐高温性能。
在本发明使用石墨模具生产琉璃的工艺中，在涂料中还含有5-10份分散剂，所述分散剂为柠檬酸钠。由于纳米Cr颗粒具有的小尺寸效应，即比表面积大、表面能高，使得纳米Cr颗粒在空气中和水介质涂料中容易发生团聚，如果不对其进行分散处理，则团聚的纳米Cr颗粒进入涂层中不但达不到改善涂层性能的目的，反而有可能降低涂层性能。因此本发明在涂层中加入了分散剂，粒子之间的排斥力位能增加，使在布朗运动过程中两个粒子发生碰撞时产生的排斥作用增强，阻止凝聚的发生。
在上述一种琉璃的生产工艺中，所述石墨模具的制备方法包括如下步骤：
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明采用石墨模具生产琉璃，其制备方法简单，制备周期短，且制得的琉璃平滑无糙，有利于现实应用；
2、本发明在石墨模具中加入Mo和石墨烯，能够增强制得的石墨模具的机械性能；
3、本发明在石墨模具上涂覆陶瓷涂层，并在涂料中加入了纳米Cr粉，能使制得的石墨模具具有更强的抗氧化性和耐摩擦磨损性能。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施方式，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨60份，纳米Mo：10份，石墨烯：5份，柠檬酸钠：5份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：50份，CaO：10份，MgO：10份，Al2O3:5份，纳米Cr粉：5份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为800℃，浇注温度为1200℃。
实施例2
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨64份，纳米Mo：12份，石墨烯：6份，柠檬酸钠：6份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：52份，CaO：12份，MgO：12份，Al2O3:6份，纳米Cr粉：6份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为840℃，浇注温度为1240℃。
实施例3
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨68份，纳米Mo：14份，石墨烯：7份，柠檬酸钠：7份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：54份，CaO：14份，MgO：14份，Al2O3:7份，纳米Cr粉：7份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为880℃，浇注温度为1280℃。
实施例4
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨72份，纳米Mo：16份，石墨烯：8份，柠檬酸钠：8份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：56份，CaO：16份，MgO：16份，Al2O3:8份，纳米Cr粉：8份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为920℃，浇注温度为1320℃。
实施例5：
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨76份，纳米Mo：18份，石墨烯：9份，柠檬酸钠：9份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：58份，CaO：18份，MgO：18份，Al2O3:9份，纳米Cr粉：9份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为960℃，浇注温度为1360℃。
实施例6
制备石墨模具坯件：机加工制备石墨模具坯件，其中，石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨80份，纳米Mo：20份，石墨烯：10份，柠檬酸钠：10份；
修磨：通过3D成像技术，用精密雕刻机和人工修整制得石墨模具半成品；
涂层涂覆：用流涂法将涂料涂覆于石墨模具半成品得石墨模具，其中，涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：60份，CaO：20份，MgO：20份，Al2O3:10份，纳米Cr粉：10份；
制备琉璃：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃，其中，预热的温度为1000℃，浇注温度为1400℃。
实施例7
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具组成中没有纳米Mo，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例8
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具组成中没有石墨烯，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例9
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具表面没有涂覆涂层，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例10
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具涂覆的涂层为普通涂层，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例11
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具涂覆的涂层组成中没有纳米Cr粉，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例12
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具涂覆的涂层组成中没有Al2O3，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例13
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的石墨模具涂覆的涂层组成中没有分散剂，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
实施例14
与实施例3的区别仅在于，该实施例中的琉璃在制备过程中没有经过预热，其他与实施例3相同，此处不再赘述。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，该对比例琉璃的制备过程中不采用石墨模具，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，该对比例琉璃的制备过程中石墨模具采用普通石墨制备而成，其他与实施例1相同，此处不再赘述。
将实施例1-13及对比例2的石墨模具进行性能检测，检测结果如表1所示
表2：实施例1-13及对比例2中石墨模具性能检测结果
Figure BDA0001751041590000091
将实施例1-14及对比例1-2制得的琉璃进行性能检测，检测结果如表3所示。
表3：实施例1-14及对比例1-2中制得的琉璃性能检测结果
Figure BDA0001751041590000092
Figure BDA0001751041590000101
从上述结果可以看出，本发明采用石墨模具生产琉璃，其制备方法简单，制备周期短，且制得的琉璃平滑无糙，有利于现实应用；本发明在石墨模具中加入Mo和石墨烯，能够增强制得的石墨模具的机械性能；本发明在石墨模具上涂覆陶瓷涂层，并在涂料中加入了纳米Cr粉，能使制得的石墨模具具有更强的抗氧化性和耐摩擦磨损性能。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。

Claims (6)

1.一种琉璃的生产工艺，其特征在于，所述的生产工艺包括：高温下将琉璃浇注到石墨模具中，冷却脱模得琉璃；
所述石墨模具由如下重量份数的成分组成：石墨60-80份，纳米Mo：10-20份，石墨烯：5-10份。
2.根据权利要求1所述的琉璃的生产工艺，其特征在于，所述石墨模具需要预热，所述预热的温度为800-1000℃。
3.根据权利要求1所述的琉璃的生产工艺，其特征在于，所述浇注温度为1200-1400℃。
4.根据权利要求1所述的琉璃的生产工艺，其特征在于，所述石墨模具表面涂覆有涂层。
5.根据权利要求4所述的琉璃的生产工艺，其特征在于，所述所述涂层的涂料包括如下重量份的组分：SiO2：50-60份，CaO：10-20份，MgO：10-20份，Al2O3:5-10份，纳米Cr粉：5-10份。
6.根据权利要求5所述的琉璃的生产工艺，其特征在于，在涂料中还含有5-10份分散剂，所述分散剂为柠檬酸钠。
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用铸造法生产琉璃工艺品;程怡远;《玻璃与搪瓷》;19840629;第12卷(第3期);第3-4页，"琉璃"部分 *

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