CN109776066A - 一种陶瓷地漏及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷地漏及其制备方法,其原料按质量比,包括:废瓷粉8.0‑12.0%;钾长石9.0‑11.0%;石英7.0‑9.0%;氧化铝1.5‑2.5%;白云石2.6‑3.2%;表面活性剂0.1‑1.0%;石蜡10.0‑12.0%;高岭土:余量。本发明的陶瓷地漏,具有成本低、强度高、精度高、抗变形等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种陶瓷地漏。
背景技术
目前,市场上,地漏材质主要为全铜材料、塑料、合金、不锈钢等,其分别存在以下问题:
一、PVC材质:
1.材质脆,容易老化,不耐用,寿命短;
2.抗压性和耐磨性也不是很好,易受温度影响发生变形;
3.外观档次低,有廉价感。
二、不锈钢材质:
使用材料良莠不齐,很难保证统一质量。很多厂家使用201不锈钢冒充304不锈钢,甚至采用430,容易生锈。
三、全铜地漏:
铸铜在弱碱性的环境中时间久了(一般5年左右)之后也会生铜绿,同时电镀工艺不佳的黄铜地漏也容易生铜绿,严重破坏地漏的外表美观度。
四、铜锌合金:
1.比较粗糙,外面不美观,也比较廉价。
2.耐腐性差,使用寿命短。锌合金价格便宜,同样的,它的使用寿命也很短。
五、陶瓷地漏:
目前市场上也有陶瓷地漏上市,但较多的问题限制了其发展。
例如,CN201810863421.7中公开了一种氧化铝陶瓷地漏及其制备方法。所述氧化铝陶瓷的主料配方(按重量百分比计算)为:Al2O3 92~96%,BaCO3 0.5~3%,Si02 1~4%,高岭土1~4%,滑石0.5~3%,ZrO2 0.3~2%;辅料配方(按重量百分比计算)为:PVA1~5%,分散剂0.2~2%,正丁醇0.1~0.5%,H2O:30~50%。由于以氧化铝为主体,其价格高昂。
也有其它一些以高岭土为主要成分的陶瓷地漏,但存在如下缺点:变形大、强度低。主要原因是陶瓷材料的特性导致的:(1)陶瓷材料在烧制升温过程中,存在较多的液相,在重力的作用下,陶瓷材料容易发生弯曲变形的风险;(2)陶瓷材料中含有部分水分和有机物,在烧制过程中,水分挥发、碳酸盐等有机物受热分解,造成了材料的收缩(如烧成收缩),进而导致产品的变形;(3)陶瓷泥土在成型时,薄片状粘土颗粒择优取向排列,使垂直于粘土薄片方向的收缩大,而平行于粘土薄片方向的收缩小。造成坯体变形;(4)陶瓷材料脆性较强,故做成薄件产品,强度较低;(5)陶瓷产品精度较低。
发明内容
本发明的主要目的,在于提供一种陶瓷地漏。
本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是:
一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:
废瓷粉8.0-12.0%;钾长石9.0-11.0%;石英7.0-9.0%;氧化铝1.5-2.5%;白云石2.6-3.2%;表面活性剂0.1-1.0%;石蜡10.0-12.0%;高岭土:余量。
优选地,一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉10.0%;钾长石10.0%;石英8.0%;氧化铝2.0%;白云石2.9%;表面活性剂0.5%;石蜡12.0%;高岭土54.6%。
优选地,一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉11.0%;钾长石9.5%;石英8.2%;氧化铝2.1%;白云石3.0%;表面活性剂0.5%;石蜡12.0%;高岭土53.7%。
优选地,一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉9.0%;钾长石10.2%;石英8.3%;氧化铝2.3%;白云石2.6%;表面活性剂0.5%;石蜡11.0%;高岭土56.1%。
本发明的又一技术方案为:
一种陶瓷地漏的制备方法,包括如下步骤:
1)将原料中的高岭土置于900-1000℃的煅烧炉进行煅烧,时间范围为2h-3h;
2)根据前述的陶瓷地漏的原料配比进行原料配置;
3)将上述配方中,除石蜡之外的其余原料按配比置于球磨机内,采用干法球磨,料球比为0.5-1.5:1.0-2.0,使球磨细度达到过200目筛,筛余<2%,得到浆料A;
4)将石蜡加热至融化,把已加热至石蜡熔点以上1-10℃的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B;
5)将浆料B放入和蜡机中,温度设定为石蜡熔点以上1-10℃,缓慢搅拌2-5h;
6)采用热压铸压机,铸浆在300-500kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品;
7)对陶瓷地漏坯体进行施釉处理;
8)施釉处理之后的地漏坯体进行烧制,烧成温度为1200-1300℃,15-18h,即得陶瓷地漏成品。
石蜡根据其熔点,有多种型号,优选地,本发明所用石蜡的熔点为52-68℃。进一步优选,所用石蜡的熔点为64-68℃。
优选地,步骤2)中,将原料中的高岭土置于950℃的煅烧炉进行煅烧,时间为3h。
优选地,步骤3)采用干法球磨,料球比为1:1.5。
优选地,步骤8)采用隧道窑进行烧制。
优选地,烧成温度为1250℃,15-18h。
本技术方案与背景技术相比,它具有如下优点:
1、本发明以高岭土为主体,成本较低。还采用了8-12%的废瓷粉,进一步降低了成本且有利于环保:中国是陶瓷生产大国,卫生陶瓷生产量占世界陶瓷总产量很高的比例,陶瓷生产过程废品以废瓷为主。废瓷的堆放与处理是长期以来困扰陶瓷行业的难题,处理不当会给周边环境带来非常严重的危害,影响周边地区人们的生活质量,大量的废瓷丢弃在道路两旁、堤围、河道造成陶瓷垃圾泛滥成灾,严重破坏了周边的生态环境。废瓷不可降解占用大量的宝贵土地资源。
2、在本发明中,不仅利用了废瓷粉来降低成本,并利用其来降低坯体收缩率,从而提高产品精度的特性,具体原因如下:
1)废瓷片是经高温烧成的,各组份的物化反应较彻底,气体含量极少,不含有机物,故可减少坯中的总的有机物含量和气体的含量。因此废瓷粉的引入,可以使陶瓷地漏的干燥收缩减小、烧成收缩减小,从而可减少坯体烧后的弯曲变形,及降低产品尺寸公差。
2)废瓷片中组份间的各种反应较彻底,故其活性较差,废瓷片与其它物料的反应较为迟缓,从而减少坯中的液相量,因此瓷器的烧成变形减少。
3)废瓷片是烧结之后的产物,故其在烧成过程中所需热量少,因此还可节省燃料成本
4)废瓷片中含有莫来石,莫来石在坯体中起晶核的作用,烧成时,莫来石更容易生成,故加了废瓷片比不加废瓷片的陶瓷地漏含有更多的莫来石,因此加了废瓷片的陶瓷地漏的强度增大,同时也提高了瓷器的热稳定性,提高瓷器的密度,也提高了瓷器的强度,保证了高精度地漏的烧制完成。
3.整体配方混合球磨前,对高岭土进行煅烧,起到如下作用:
1)高岭土进行预烧处理,可以使高岭土失去其自身的自由水、结合水及有机物,丧失可塑性,并发生体积收缩,其化学组分相当于从原始组分中除去酌减量。这样处理的创造性在于,一方面保证了整体配方具有较小的干燥收缩,就可以减少陶瓷地漏坯体的干燥开裂及变形;另一方面,可以降低整体的烧成收缩,减少陶瓷地漏在烧成过程中的开裂,更重要的是可减少因收缩不均衡造成的制品扭曲变形。
2)引入煅烧后的高岭土,可减少配方中的熔剂含量,提高配方中莫来石、石英等晶相含量,减少玻璃相数量,从而达到抵抗高温变形的特性.
综上,本发明的陶瓷地漏,具有成本低、强度高、精度高、抗变形等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为实施例1的产品实物图。
具体实施方式
实施例1
步骤一:将高岭土置于950℃的煅烧炉进行充分煅烧,在本实施例中,时间为3h,除去高岭土里面的有机物等。煅烧的目的是保证整体浆料具有良好的流动性,减少坯体的收缩率,提高地漏的尺寸精度。
步骤二:设计配方。
序号 | 名称 | 占比 |
1 | 废瓷粉 | 10% |
2 | 高岭土 | 54.6% |
3 | 钾长石 | 10% |
4 | 石英 | 8% |
5 | 氧化铝 | 2% |
6 | 白云石 | 2.9% |
7 | 表面活性剂(蜂蜡) | 0.5% |
8 | 石蜡(熔点?) | 12% |
步骤三:球磨。将上述配方中的序号1-7按配比置于球磨机内,采用干法球磨工艺(料球比为1:1.5),球磨细度达到过200目筛,筛余<2%,该粉料称之为浆料A。球磨时添加0.5%的蜂蜡,目的是一是提高粉磨效率,二是因为蜂蜡是表面活性物质,可提高坯浆的流动性。
步骤四:铸浆液配置。将石蜡加热至70℃,使之融化,把已加热的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B。
步骤五:将浆料B放入和蜡机中,温度设定70℃,缓慢搅拌3h,以充分混合及排除气泡。
步骤六:注浆。采用热压铸压机,铸浆在400kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品。
步骤七:施釉。采用虚喷工艺方式,对陶瓷地漏坯体进行施釉处理。
步骤八:烧成。采用隧道窑进行烧制,烧成制度为1250℃,17h,即得陶瓷地漏成品。
实施例2
步骤一:将高岭土置于950℃的煅烧炉进行充分煅烧,除去高岭土里面的有机物等。
步骤二:设计配方。
序号 | 名称 | 占比 |
1 | 废瓷粉 | 11% |
2 | 高岭土 | 53.7% |
3 | 钾长石 | 9.5% |
4 | 石英 | 8.2% |
5 | 氧化铝 | 2.1% |
6 | 白云石 | 3% |
7 | 表面活性剂(蜂蜡) | 0.5% |
8 | 石蜡(熔点?) | 12% |
步骤三:球磨。将上述配方中的序号1-7按配比置于球磨机内,采用干法球磨工艺(料球比为1:1.5),球磨细度达到要通过200目筛,筛余<2%,该粉料称为浆料A。
步骤四:铸浆液配置。将石蜡加热至70℃,使之融化,把已加热的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B。
步骤五:将浆料B放入和蜡机中,温度设定70℃,缓慢搅拌3h,以充分混合及排除气泡。
步骤六:注浆。采用热压铸压机,铸浆在400kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品。
步骤七:施釉。采用虚喷工艺方式,对陶瓷地漏坯体进行施釉处理。
步骤八:烧成。采用隧道窑进行烧制,烧成制度为1250℃,17h,即得陶瓷地漏成品。
实施例3
步骤一:将高岭土置于950℃的煅烧炉进行充分煅烧,除去高岭土里面的有机物等酌减。
步骤二:设计配方。
序号 | 名称 | 占比 |
1 | 废瓷粉 | 9% |
2 | 高岭土 | 56.1% |
3 | 钾长石 | 10.2% |
4 | 石英 | 8.3% |
5 | 氧化铝 | 2.3% |
6 | 白云石 | 2.6% |
7 | 表面活性剂(蜂蜡) | 0.5% |
8 | 石蜡 | 11% |
步骤三:球磨。将上述配方中的序号1-7按配比置于球磨机内,采用干法球磨工艺(料球比为1:1.5),球磨细度达到要通过200目筛,筛余<2%,该粉料称为浆料A。
步骤四:铸浆液配置。将石蜡加热至70℃,使之融化,把已加热的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B。
步骤五:将浆料B放入和蜡机中,温度设定70℃,缓慢搅拌3h,以充分混合及排除气泡。
步骤六:注浆。采用热压铸压机,铸浆在400kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品。
步骤七:施釉。采用虚喷工艺方式,对陶瓷地漏坯体进行施釉处理。
步骤八:烧成。采用隧道窑进行烧制,烧成制度为1250℃,17h,即得陶瓷地漏成品。
对比例1
步骤一:将高岭土置于950℃的煅烧炉进行充分煅烧,除去高岭土里面的有机物等。
步骤二:设计配方。
序号 | 名称 | 占比 |
1 | 废瓷粉 | 6% |
2 | 高岭土 | 58% |
3 | 钾长石 | 10.3% |
4 | 石英 | 8.1% |
5 | 氧化铝 | 2.2% |
6 | 白云石 | 2.9% |
7 | 表面活性剂(蜂蜡) | 0.5% |
8 | 石蜡 | 12% |
步骤三:球磨。将上述配方中的序号1-7按配比置于球磨机内,采用干法球磨工艺(料球比为1:1.5),球磨细度达到要通过200目筛,筛余<2%,该粉料称为浆料A。
步骤四:铸浆液配置。将石蜡加热至70℃,使之融化,把已加热的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B。
步骤五:将浆料B放入和蜡机中,温度设定70℃,缓慢搅拌3h,以充分混合及排除气泡。
步骤六:注浆。采用热压铸压机,铸浆在400kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品。
步骤七:施釉。采用虚喷工艺方式,对陶瓷地漏坯体进行施釉处理。
步骤八:烧成。采用隧道窑进行烧制,烧成制度为1250℃,17h,得到陶瓷地漏成品。
对比例2
步骤一:将高岭土置于950℃的煅烧炉进行充分煅烧,除去高岭土里面的有机物等酌减。煅烧的目的是保证整体浆料具有良好的流动性,减少坯体的收缩率,提高地漏的尺寸精度。
步骤二:设计配方。
步骤三:球磨。将上述配方中的序号1-7按配比置于球磨机内,采用干法球磨工艺(料球比为1:1.5),球磨细度达到要通过200目筛,筛余<2%,该粉料称为浆料A。
步骤四:铸浆液配置。将石蜡加热至70℃,使之融化,把已加热的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B。
步骤五:将浆料B放入和蜡机中,温度设定70℃,缓慢搅拌3h,以充分混合及排除气泡。
步骤六:注浆。采用热压铸压机,铸浆在400kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品。
步骤七:施釉。采用虚喷工艺方式,对陶瓷地漏坯体进行施釉处理。
步骤八:烧成。采用隧道窑进行烧制,烧成制度为1250℃,17h,得到陶瓷地漏成品。
测试结果:
以上所述,仅为本发明较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉8.0-12.0%;钾长石9.0-11.0%;石英7.0-9.0%;氧化铝1.5-2.5%;白云石2.6-3.2%;表面活性剂0.1-1.0%;石蜡10-12%;高岭土:余量。
2.一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉10.0%;钾长石10.0%;石英8.0%;氧化铝2.0%;白云石2.9%;表面活性剂0.5%;石蜡12.0%;高岭土54.6%。
3.一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉11.0%;钾长石9.5%;石英8.2%;氧化铝2.1%;白云石3.0%;表面活性剂0.5%;石蜡12.0%;高岭土53.7%。
4.一种陶瓷地漏,其原料按质量比,包括:废瓷粉9.0%;钾长石10.2%;石英8.3%;氧化铝2.3%;白云石2.6%;表面活性剂0.5%;石蜡11.0%;高岭土56.1%。
5.一种陶瓷地漏的制备方法,包括如下步骤:
1)将原料中的高岭土置于900-1000℃的煅烧炉进行煅烧,时间范围为2h-3h;
2)根据权利要求1至4任一项的陶瓷地漏的原料配比进行原料配置;
3)将上述配方中,除石蜡之外的其余原料按配比置于球磨机内,采用干法球磨,料球比为0.5-1.5:1.0-2.0,使球磨细度达到过200目筛,筛余<2%,得到浆料A;
4)将石蜡加热至融化,把已加热至石蜡熔点以上1-10℃的浆料A倒入蜡液中,边加热边搅拌,制成浆料B;
5)将浆料B放入和蜡机中,温度设定为石蜡熔点以上1-10℃,缓慢搅拌2-5h;
6)采用热压铸压机,铸浆在300-500kPa压力下充满金属模,并在压力持续作用下凝固,冷却脱模后,经烧制除去粘合剂,形成陶瓷地漏半成品;
7)对陶瓷地漏坯体进行施釉处理;
8)施釉处理之后的地漏坯体进行烧制,烧成温度为1200-1300℃,15-18h,即得陶瓷地漏成品。
6.根据权利要求5所述的一种陶瓷地漏的制备方法,其特征在于:所用石蜡的熔点为52-68℃。
7.根据权利要求5所述的一种陶瓷地漏的制备方法,其特征在于:步骤2)中,将原料中的高岭土置于950℃的煅烧炉进行煅烧,时间为3h。
8.根据权利要求5所述的一种陶瓷地漏的制备方法,其特征在于:步骤3)采用干法球磨,料球比为1:1.5。
9.根据权利要求5所述的一种陶瓷地漏的制备方法,其特征在于:步骤8)采用隧道窑进行烧制。
10.根据权利要求5所述的一种陶瓷地漏的制备方法,其特征在于:烧成温度为1250℃,15-18h。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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