CN109704740A - 制备低膨胀耐热陶瓷板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制备低膨胀耐热陶瓷板的方法。所述方法包括以下步骤：按照配方将板材原料混合，使用球磨机进行球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材坯体；将板材坯体送入辊道窑进行预烧，然后粉碎，使用球磨机进行球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材；按配方将釉料原料混合，使用球磨机进行球磨，经过除铁后，调整釉料浆料的含水率，然后分2‑4次涂覆至板材；将涂覆好釉料的板材送入辊道窑，程序升温烧制，抛光得到成品。本身请提供的制备低膨胀耐热陶瓷板的方法，制得的产品耐热性能好、强度高、膨胀系数低、不渗水。

Description

制备低膨胀耐热陶瓷板的方法

技术领域

本发明涉及陶瓷领域，具体而言，涉及制备低膨胀耐热陶瓷板的方法。

背景技术

微晶玻璃板和耐热陶瓷板是现在市场上电磁炉面板的主流选择，其中以微晶玻璃板为主。微晶玻璃板的优势在于耐热性能好、膨胀系数小，不渗水；陶瓷板的主要优势在于价格低廉。

然而，微晶玻璃板熔点高、强度较低，生产过程中无法通过机械化全自动的方法进行抛光，只能采用半机械化或纯手工加工，故其价格一般比较高，导致电磁炉价格也较高。

人们一直希望能够获得与微晶玻璃板性能相似的陶瓷板以替代高昂的微晶玻璃板。然后现有耐热陶瓷板一般采用简单的一次压制-单次上釉的方法生产，其膨胀系数相对较大、有吸水性，使用时不能满足人们的基本需要，而且由于陶瓷板比较粗糙，导致市场接受度不高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备低膨胀耐热陶瓷板的方法，所述方法制得的低膨胀耐热陶瓷板，耐热性能好、强度高、膨胀系数低、不渗水。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种制备低膨胀耐热陶瓷板的方法，包括以下步骤：

A.按照配方将板材原料混合，使用球磨机进行一次球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行一次喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材坯体；

B.将所述板材坯体送入辊道窑进行预烧，然后粉碎，使用球磨机进行二次球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行二次喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材；

C.按配方将釉料原料混合，使用球磨机进行球磨，经过除铁后，调整釉料浆料的含水率，然后分2-4次涂覆至所述板材；

D.将涂覆好釉料的板材送入辊道窑，程序升温烧制，抛光得到成品。

采用一次球磨-一次造粒-一次陈腐-一次压制-预烧-二次球磨-二次造粒-二次陈腐-二次压制的方法制备板材，然后多次上釉法上釉，再用程序升温法进行烧制，可以获得各项性能较好的陶瓷板。

优选地，所述板材以重量份数计，包括：高岭土10-20份、滑石粉8-12份、聚乙烯醇0.5-1份、柠檬酸0.2-0.4份、堇青石25-35份、硫酸钡1-3份、二氧化钛1-3份、聚氨酯1-3份、二叔丁基对甲酚1-3份和氯化锂0.1-1份。

聚乙烯醇和柠檬酸的添加有助于提高板材的耐热性能，二氧化钛的添加提高了板材的强度，硫酸钡的添加，除了提高板材强度外，还能够降低板材的膨胀系数。聚氨酯的使用可以进一步的降低板材的膨胀系数，二叔丁基对甲酚的使用有助于进一步提高板材的强度，氯化锂的添加更进一步的优化了板材的耐热性能。

进一步优选地，所述板材的厚度为5.5-6.5mm。

控制板材厚度有利于降低成本，保证产品的最终外观效果。

更加优选地，所述一次球磨和所述二次球磨后，细度均为250目筛余0.5-1.0％。

细度控制是为了保证结构强度和外观效果，改善表面粗糙度。

更为优选地，所述预烧制的温度为200-300℃。

进一步优选地，所述步骤A和B中，含水率均为38-42％。

优选地，所述釉料以重量份数计，包括：透锂长石65-75份、钾长石5-15份、氧化锌4-6份、高岭土4-6份、烧滑石6-8份、碳酸锂2-4份、碳酸锌1-3份、白云石1-3份、明矾1-3份、氧化镨1-3份和乙酸乙酯0.5-1.5份。

透锂长石用来降温和调节膨胀系数，钾长石和烧滑石用来降温，碳酸锂和碳酸锌用来调节膨胀系数，氧化锌用来降温和改善釉面铺展性能，高岭土用作悬浮剂和结合剂，白云石用来提高透明度，明矾和乙酸乙酯用来改善釉料的稳定性。

更加优选地，所述釉料的原料经球磨后，细度为250目筛余0.03-0.08％。

细度控制是为了保证结构强度和外观效果，改善表面粗糙度，获得镜面效果。

进一步优选地，所述程序升温为，30分钟升温至600℃，保温5分钟；再用5分钟升温至1000℃，保温5分钟；再用2分钟升温至1200-1300℃，保温5分钟烧成。

烧制温度和程序的控制，是为了获得较佳的板材性能。

可选地，所述釉料浆料的含水率为55-60％。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：产品耐热性能好、膨胀系数低；强度高、不渗水。具有镜面效果、视觉效果好，易清洁。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

取高岭土15份、滑石粉10份、聚乙烯醇0.8份、柠檬酸0.3份、堇青石30份、硫酸钡2份、二氧化钛2份、聚氨酯1份、二叔丁基对甲酚3份和氯化锂0.1份混合，加入适量的水，使用球磨机进行一次球磨，球磨18小时，得到细度为250目筛余0.8％。经过除铁后，将浆料的含水率调至40％，然后进行一次喷雾造粒得到粒径为2-2.5mm的颗粒，含水率为1％，经料仓陈腐24小时；然后用自动压砖机制坯，得到板材坯体。

将板材坯体送入辊道窑200℃烧制，预烧周期10到15分钟。然后粉碎，使用球磨机进行二次球磨，得到细度为250目筛余0.5％，经过除铁后，调整浆料的含水率至40％，然后进行二次喷雾造粒，得到粒径为1.5-2mm的颗粒，经料仓陈腐12小时后用自动压砖机制坯得到板材，厚度为6mm。

取透锂长石70份、钾长石10份、氧化锌5份、高岭土5份、烧滑石7份、碳酸锂3份、碳酸锌2份、白云石2份、明矾1份、氧化镨3份和乙酸乙酯0.5份混合，加适量水球磨22小时，得到细度为250目筛余0.05％的浆料；将浆料含水量调至58％，对板材进行第一次上釉，待晾干后进行第二次上釉，控制釉料使用总量不超过40g(以板材长宽各位250mm计)，然后送入辊道窑使用程序升温烧制，程序升温为：30分钟升温至600℃，保温5分钟；再用5分钟升温至1000℃，保温5分钟；再用2分钟升温至1200-1300℃，保温5分钟烧成。出窑后冷却、抛光、质检、打包。

实施例2

取高岭土12份、滑石粉11份、聚乙烯醇0.6份、柠檬酸0.3份、堇青石28份、硫酸钡2份、二氧化钛2份、聚氨酯3份、二叔丁基对甲酚1份和氯化锂1份混合，加入适量的水，使用球磨机进行一次球磨，球磨16小时，得到细度为250目筛余0.6％。经过除铁后，将浆料的含水率调至38％，然后进行一次喷雾造粒得到粒径为2-2.5mm的颗粒，含水率为1％，经料仓陈腐24小时；然后用自动压砖机制坯，得到板材坯体。

将板材坯体送入辊道窑250℃烧制，预烧周期10到15分钟。然后粉碎，使用球磨机进行二次球磨，得到细度为250目筛余0.6％，经过除铁后，调整浆料的含水率至38％，然后进行二次喷雾造粒，得到粒径为1.5-2mm的颗粒，经料仓陈腐12小时后用自动压砖机制坯得到板材，厚度为5.5mm。

取透锂长石68份、钾长石12份、氧化锌4份、高岭土6份、烧滑石6份、碳酸锂2份、碳酸锌1份、白云石1份、明矾3份、氧化镨1份和乙酸乙酯1.5份混合，加适量水球磨22小时，得到细度为250目筛余0.03％的浆料；将浆料含水量调至55％，对板材进行第一次上釉，待晾干后进行第二次上釉，待晾干后进行第三次上釉，控制釉料使用总量不超过40g(以板材长宽各位250mm计)，然后送入辊道窑使用程序升温烧制，程序升温为：30分钟升温至600℃，保温5分钟；再用5分钟升温至1000℃，保温5分钟；再用2分钟升温至1200-1300℃，保温5分钟烧成。出窑后冷却、抛光、质检、打包。

实施例3

取高岭土18份、滑石粉9份、聚乙烯醇0.7份、柠檬酸0.2份、堇青石32份、硫酸钡1份、二氧化钛3份、聚氨酯2份、二叔丁基对甲酚2份和氯化锂0.5份混合，加入适量的水，使用球磨机进行一次球磨，球磨16小时，得到细度为250目筛余1.0％。经过除铁后，将浆料的含水率调至42％，然后进行一次喷雾造粒得到粒径为2-2.5mm的颗粒，含水率为1％，经料仓陈腐24小时；然后用自动压砖机制坯，得到板材坯体。

将板材坯体送入辊道窑300℃烧制，预烧周期10到15分钟。然后粉碎，使用球磨机进行二次球磨，得到细度为250目筛余0.9％，经过除铁后，调整浆料的含水率至42％，然后进行二次喷雾造粒，得到粒径为1.5-2mm的颗粒，经料仓陈腐12小时后用自动压砖机制坯得到板材，厚度为6.5mm。

取透锂长石72份、钾长石6份、氧化锌5份、高岭土5.5份、烧滑石7.5份、碳酸锂3.5份、碳酸锌1.5份、白云石2份、明矾2份、氧化镨2份和乙酸乙酯1份混合，加适量水球磨22小时，得到细度为250目筛余0.08％的浆料；将浆料含水量调至60％，对板材进行第一次上釉，待晾干后进行第二次上釉，待晾干后进行第三次上釉，待晾干后进行第四次上釉，控制釉料使用总量不超过40g(以板材长宽各位250mm计)，然后送入辊道窑使用程序升温烧制，程序升温为：30分钟升温至600℃，保温5分钟；再用5分钟升温至1000℃，保温5分钟；再用2分钟升温至1200-1300℃，保温5分钟烧成。出窑后冷却、抛光、质检、打包。

比较例1

与实施例1相比，板材不进行预烧以及粉碎-二次球磨-二次造粒-二次压制。

比较例2

与实施例2相比，釉料一次涂覆完毕。

比较例3

与实施例3相比，烧制时不使用程序升温方法。

对实施例1-3和比较例1-3得到的产品各500组进行性能测试。具体测试项目如下：

1.外观；观察是否具有镜面效果；计算合格率；

2.强度；5kg平底锅放置在产品的正上方30cm处，掉落后板面是否碎裂；计算合格率；

3.耐热性；产品边缘温度与中心点温差是否达到450℃以上；计算合格率；

4.膨胀系数；温度在450℃时，产品膨胀系数是否低于2.5*10^-6；计算合格率；

5.是否渗水，计算合格率。

合格率按照百分比计算。

具体测试结果如下表1所示：

表1测试结果

项目	外观/％	强度/％	耐热性/％	膨胀系数/％	渗水/％
						实施例1	99.9	99.5	99.1	99.9	100
实施例2	99.8	99.3	99.4	99.4	100
						实施例3	99.8	99.6	99.0	99.5	100
比较例1	95.4	67.1	89.8	79.9	100
						比较例2	88.7	98.9	85.5	69.8	100
比较例3	89.9	66.5	78.2	69.2	99.9

上述测试数据表明，本申请提供的方法制得的陶瓷板，膨胀系数低、强度高、耐热性好，外观具备镜面效果。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (10)

1.一种制备低膨胀耐热陶瓷板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.按照配方将板材原料混合，使用球磨机进行一次球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行一次喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材坯体；

B.将所述板材坯体送入辊道窑进行预烧，然后粉碎，使用球磨机进行二次球磨，经过除铁后，调整浆料的含水率，然后进行二次喷雾造粒，经料仓陈腐后用自动压砖机制坯得到板材；

C.按配方将釉料原料混合，使用球磨机进行球磨，经过除铁后，调整釉料浆料的含水率，然后分2-4次涂覆至所述板材；

D.将涂覆好釉料的板材送入辊道窑，程序升温烧制，抛光得到成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板材以重量份数计，包括：高岭土10-20份、滑石粉8-12份、聚乙烯醇0.5-1份、柠檬酸0.2-0.4份、堇青石25-35份、硫酸钡1-3份、二氧化钛1-3份、聚氨酯1-3份、二叔丁基对甲酚1-3份和氯化锂0.1-1份。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述板材的厚度为5.5-6.5mm。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一次球磨和所述二次球磨后，细度均为250目筛余0.5-1.0％。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一次球磨和所述二次球磨后，细度均为250目筛余0.5-1.0％。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A和B中，含水率均为38-42％。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述釉料以重量份数计，包括：透锂长石65-75份、钾长石5-15份、氧化锌4-6份、高岭土4-6份、烧滑石6-8份、碳酸锂2-4份、碳酸锌1-3份、白云石1-3份、明矾1-3份、氧化镨1-3份和乙酸乙酯0.5-1.5份。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述釉料的原料经球磨后，细度为250目筛余0.03-0.08％。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述程序升温为，30分钟升温至600℃，保温5分钟；再用5分钟升温至1000℃，保温5分钟；再用2分钟升温至1200-1300℃，保温5分钟烧成。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述釉料浆料的含水率为55-60％。