CN110253735A - 陶瓷坯体、陶瓷制品及其相应的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种陶瓷坯体、陶瓷制品及其相应的制备方法。该陶瓷坯体的制备方法包括如下步骤:将将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥;在微波功率大于预干燥的微波功率的条件下,将预干燥的生坯在第二温度下微波加热,得到陶瓷坯体,其中,第二温度大于第一温度。上述制备方法能够坯体强度且能够缩短生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料领域,特别是涉及一种陶瓷坯体、陶瓷制品及其相应的制备方法。
背景技术
由于坯体的性能会直接影响到陶瓷制品的性能以及成品率,对于水分含量高的坯体,其干燥步骤是一个难点,特别是对于壁厚(大于10mm)的大型陶瓷部件,干燥过程特别难控制,内部缺陷多,坯体强度差,后续烧结易变形开裂。目前,业内主要的解决方案是采用恒温恒湿环境来控制坯体的表面干燥速度,延长干燥时间,造成陶瓷制品的生产工艺周期非常长,且对于壁厚坯体,干燥效果仍然不够好,坯体的强度仍然较差。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够改善坯体强度且能够缩短生产周期的陶瓷坯体的制备方法。
此外,还提供一种陶瓷坯体、陶瓷制品及其制备方法。
一种陶瓷坯体的制备方法,包括如下步骤:
将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥;及
在微波功率大于所述预干燥的微波功率的条件下,将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热,得到陶瓷坯体,其中,所述第二温度大于所述第一温度。
在其中一个实施例中,所述预干燥后的所述生坯的质量含水率在5%以下;及/或,所述陶瓷坯体的质量含水率在1%以下。
在其中一个实施例中,在所述预干燥的步骤之前,所述生坯的质量含水率为15%~20%。
在其中一个实施例中,所述生坯为凝胶注膜成型的生坯或注浆成型的生坯。
在其中一个实施例中,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤以及所述在微波功率大于所述预干燥的微波功率的条件下,将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热的步骤中,所述生坯持续旋转。
在其中一个实施例中,所述第一温度为20℃~40℃,所述预干燥的微波功率在500W以下;所述第二温度为60℃~80℃,所述将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热的步骤中的微波功率为1000W~4000W。
在其中一个实施例中,所述生坯的厚度在20微米以下,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在所述第一温度下,将所述生坯在150W~200W的功率下微波干燥6小时~10小时,然后在300W~350W的功率下微波干燥至所述生坯的质量含水率在5%以下;
或者,所述生坯的厚度大于20微米,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在所述第一温度下,将所述生坯在150W~300W的功率下微波干燥至所述生坯的质量含水率在5%以下。
由上述陶瓷坯体的制备方法制备得到的陶瓷坯体。
一种陶瓷制品的制备方法,将上述陶瓷坯体烧结处理,得到陶瓷制品。
由上述陶瓷制品的制备方法制备得到的陶瓷制品。
上述陶瓷坯体的制备方法通过结合微波干燥,并先将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥,然后在微波功率大于预干燥的微波功率的条件下,将预干燥的生坯在温度大于第一温度的第二温度下微波加热,以在第一阶段对生坯内外进行均匀缓慢的加热,以确保生坯内部水分可以同时蒸发,减少由于内外水分不同蒸发速度而引起的收缩不一致,同时第一阶段采用较低的功率,以避免生坯在微波的加热下升温过快而导致外部水分蒸发过快,从而尽可能降低坯体变形和强度降低的问题。且通过在第一阶段低速干燥,以使生坯的内部形成开放的通道,以便于在第二阶段快速干燥,缩短干燥时间。上述陶瓷坯体的制备方法特别适用于高含水率、且厚度在10毫米以上的生坯的干燥。
附图说明
图1为一实施方式的陶瓷制品的制备方法的流程图;
图2为图1所示的陶瓷制品的制备方法中的陶瓷坯体的制备步骤的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,一实施方式的陶瓷制品的制备方法,特别适用含水率较高、且厚度在10毫米以上的生坯制作成陶瓷制品,该陶瓷制品的制备方法包括如下步骤:
步骤S10:制备陶瓷坯体。
其中,陶瓷坯体的制备步骤如下步骤S110~S120:
步骤S110:将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥。
微波加热是利用微波对极性介电质作用以产生加热效应。微波加热有利于实现尺寸大、厚壁生坯内外同时干燥的需求,降低因生坯收缩不一致而产生变形开裂等缺陷。而且微波加热速度快、效率高,可以大大地缩短生坯的干燥时间,缩短生产周期。
在其中一个实施例中,步骤S110之前,生坯的质量含水率为15%~20%,例如,凝胶注膜成型的生坯或注浆成型的生坯。上述陶瓷坯体的制备方法特别适用于该含水率的生坯的干燥。可以理解,该陶瓷坯体的制备方法也适用于比该含水率低或比该含水率高的生坯的干燥。
具体地,生坯的厚度为10毫米以上。
具体地,步骤S110中,生坯持续旋转,以使干燥更加均匀。在其中一个实施例中,生坯的旋转速度为4转/分钟~8转/分钟,以使生坯能够在一个缓慢旋转的过程中加热以使生坯能够尽可能地均匀加热,可以理解,在保证生坯均匀受热的情况下,生坯的旋转速度可以根据需要设定。
具体地,预干燥后的生坯的质量含水率在5%以下。
步骤S120:在微波功率大于预干燥的微波功率的条件下,将预干燥的生坯在第二温度下微波加热,得到陶瓷坯体。
其中,第二温度大于第一温度。通过使第二温度大于第一温度,且步骤S110的微波功率小于步骤S120的微波功率,以在第一阶段对生坯内外进行均匀缓慢的加热,以确保生坯内部水分可以同时蒸发,减少由于内外水分不同蒸发速度而引起的收缩不一致,同时第一阶段采用较低的功率,以避免生坯在微波加热下升温过快而导致外部水分蒸发过快,而造成坯体变形开裂。其中,生坯厚度越大,第一温度越小,预干燥的微波功率越小。同时,通过在第一阶段低速干燥,以使生坯的内部形成开放的通道,以便于在第二阶段快速干燥,缩短干燥时间。
在其中一个实施例中,第一温度为20℃~40℃,预干燥的微波功率在500W以下;第二温度为60℃~80℃,将预干燥的生坯在第二温度下微波加热的步骤中的微波功率为1000W~4000W,通过将第一温度、第二温度以及微波功率控制为上述数值范围,以适用于厚度较大、且含水率较高的生坯(例如凝胶注膜成型的生坯或注浆成型的生坯)的干燥,尽可能地保证生坯内外收缩一致,缩短干燥时间。
若生坯的厚度在20微米以下,将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在第一温度下,将生坯在150W~200W的功率下微波干燥6小时~10小时,然后在300W~350W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下,通过上述步骤,以适用于厚度在20微米以下的生坯干燥,保证坯体强度的同时,缩短干燥时间。
若生坯的厚度大于20微米,将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在第一温度下,将生坯在150W~300W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下,通过上述步骤,以适用于厚度大于20微米的生坯的干燥,保证坯体强度的同时,缩短干燥时间。
具体地,步骤S120中,生坯持续旋转,以使干燥更加均匀。在其中一个实施例中,生坯的旋转速度为4转/分钟~8转/分钟。
具体地,陶瓷坯体的质量含水率在1%以下,以避免含水率较高而导致陶瓷坯体后续烧结成型过程中开裂的问题。
经研究发现,传统的干燥方式中水分的蒸发首先发生于生坯的表面,表面的干燥速度快,而生坯内部的水分向外部迁移困难,导致内外干燥的速度不一样,致使生坯内部产生较大的应力,导致生坯干燥变形、开裂。特别是凝胶注模成型(凝胶注膜成型是通过单体聚合将浆料原位固化形成生坯)、注浆成型等的生坯,生坯内含有大量的水分(15~20%),常规的将生坯在低温高湿的环境下缓慢干燥,虽然能够在一定程度上避免内外干燥速度不一致而产生缺陷,但是对于厚大的陶瓷部件,常规的方法仍然存在着内外干燥速度不一致的问题,收缩不一致导致坯体内部有很多微小裂纹,在烧结时就会产生较大的内部微裂纹,导致烧结体的强度降低,严重的甚至烧结开裂,且上述方法干燥周期也较长,通常需要8天~10天。
而上述陶瓷坯体的制备方法通过结合微波干燥,并先将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥,然后在微波功率大于预干燥的微波功率的条件下,将预干燥的生坯在温度大于第一温度的第二温度下微波加热,以在第一阶段对生坯内外进行均匀缓慢的加热,以确保生坯内部水分可以同时蒸发,减少由于内外水分不同蒸发速度而引起的收缩不一致,同时第一阶段采用较低的功率,以避免生坯在微波的加热下升温过快而导致外部水分蒸发过快,从而尽可能降低坯体变形和强度降低的问题。且通过在第一阶段低速干燥,以使生坯的内部形成开放的通道,以便于在第二阶段快速干燥,缩短干燥时间。上述陶瓷坯体的制备方法特别适用于高含水率、且厚度在10毫米以上的生坯的干燥。
步骤S20:将陶瓷坯体烧结处理,得到陶瓷制品。
具体地,陶瓷坯体的烧结制度可根据具体的陶瓷坯体的材料进行设定。
上述陶瓷制品的制备方法通过采用上述陶瓷坯体的制备方法制备陶瓷坯体,再将陶瓷坯体烧结制备得到陶瓷制品,使得该陶瓷制品的制备周期较短,且具有较高的强度。
一实施方式的陶瓷坯体,由上述陶瓷坯体的制备方法制备得到。该陶瓷坯体具有较高的强度。
一实施方式的陶瓷制品,由上述陶瓷制品的制备方法制备得到,该陶瓷制品具有较高的强度。
以下为具体实施例部分,以下实施例如无特殊说明,则不含有除不可避免的杂质以外的其它未明确指出的组分。且以下实施例的生坯以凝胶注膜成型的氧化铝生坯为例,但本发明的方案不限于以下实施例。
其中,以下实施例的生坯的制备如下:将有机单体、交联剂、分散剂与去离子水混合,并使用氨水调节pH值至9.5,经搅拌混合均匀,得到预配液,其中,有机单体为丙烯酰胺;交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺;分散剂为聚丙烯酸铵,且在预配液中,有机单体的质量百分含量为15%,分散剂的质量百分含量为4%,有机单体与交联剂的质量比为25:1。在预配液中加入三氧化二铝粉体,球磨12小时,得到陶瓷浆料。对陶瓷浆料抽真空60分钟,以除去陶瓷浆料中空气;然后在不断搅拌的条件下,将质量百分浓度为20%的N,N,N',N'-四甲基乙二胺的水溶液和质量百分浓度为10%的过硫酸铵的水溶液加入到陶瓷浆料中,并注入模具中,待凝胶化后去除模具,得到生坯。其中,生坯的质量含水率通过调整去离子水的添加量实现。
实施例1
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为15毫米、质量含水率为18%的生坯在30℃的温度、180W的功率下微波干燥8小时,然后在30℃的温度、320W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下。
(2)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在70℃的温度、2500W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例2
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在4转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为10毫米、质量含水率为15%的生坯在40℃的温度、150W的功率下微波干燥6小时,然后在40℃的温度、300W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下。
(2)在4转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在60℃的温度、1000W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例3
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在8转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为20毫米、质量含水率为20%的生坯在20℃的温度、200W的功率下微波干燥10小时,然后在20℃的温度、350W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下。
(2)在8转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在80℃的温度、4000W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例4
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例3的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波干燥温度均为18℃。
实施例5
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例2的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波干燥温度均为42℃。
实施例6
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例2的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(2)的微波干燥温度均为58℃。
实施例7
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例2的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(2)的微波干燥温度均为82℃。
实施例8
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例1的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)不同,本实施例的步骤(1)为:
在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在30℃的温度、180W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下,其中,本实施例的生坯与实施例1的生坯相同。
实施例9
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例1的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)不同,本实施例的步骤(1)为:
在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在30℃的温度、320W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下,其中,本实施例的生坯与实施例1的生坯相同。
实施例10
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例3的陶瓷制品的制备过程大致相同,区别在于,本实施例的步骤(1)中的生坯的厚度与实施例3的生坯的厚度不同,本实施例的步骤(1)的生坯的厚度为23毫米。
对比例1
对比例1的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在30℃的温度、180W的功率下微波干燥8小时,然后在30℃的温度、320W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。其中,对比例1的生坯与实施例1的生坯相同。
(2)与实施例1的步骤(3)相同。
对比例2
对比例2的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在70℃的温度、2500W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。其中,对比例2的生坯与实施例1的生坯相同。
(2)与实施例1的步骤(3)相同。
对比例3
对比例3的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)将生坯放在恒温恒湿箱内进行干燥,控制温度为25℃,湿度为95%,再在60℃下烘干48小时,得到陶瓷坯体。其中,对比例3的生坯与实施例1的生坯相同。
(2)与实施例1的步骤(3)相同。
测试:
(1)采用三点抗折法分别测量实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷坯体的强度(每个实施例或对比例测试10个数据),并分别计算实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷制品的平均强度;
(2)将生坯放置于大理石平台上,采用塞尺测量生坯的翘曲实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷坯体的翘曲高度;
(3)采用三点抗折法分别测试实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷制品的强度(每个实施例或对比例测试10个数据),并分别计算实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷制品的平均强度以及标准公差,若强度的标准公差越大,说明强度越离散,稳定性越差,若强度的标准公差越小,说明强度越集中,稳定性越高。
其中,实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷坯体的平均强度、陶瓷坯体的翘曲高度,以及陶瓷制品的平均强度以及强度的标准公差如表1所示,表1中还记录了实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3从陶瓷生坯干燥至质量含水率在1%以下的总干燥时间t。
表1
从表1中可以看出,与对比例3的恒温恒湿干燥的方法相比,实施例1~实施例10的陶瓷坯体的总干燥时间较短,且陶瓷坯体的平均强度及陶瓷制品的平均强度均较大,且变形较小,坯体的翘曲情况得到较好的控制,同时,得到的陶瓷制品的强度标准公差均较小,较为稳定。
虽然对比例1的陶瓷坯体和陶瓷制品均具有较高的平均强度,但是相对于实施例1~10而言,总干燥时间较长;虽然对比例2的陶瓷坯体的总干燥时间较短,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度极低,且陶瓷坯体翘曲严重,且得到的陶瓷制品的强度标准公差较大,稳定性较差。
其中,与实施例3相较而言,实施例4的总干燥时间较短,且陶瓷制品的平均强度稍差,且翘曲较为严重;实施例10的瓷坯体和陶瓷制品的平均强度虽然与实施例3相当,但是由于生坯的厚度较大,导致其总干燥时间较长。
与实施例2相较而言,实施例5和实施例7虽然总干燥时间较短,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度稍差,且得到的陶瓷制品的强度标准公差较大,稳定性较差;实施例6不仅总干燥时间较长,而陶瓷坯体和陶瓷制品的强度也稍差,且得到的陶瓷制品的强度标准公差较大,稳定性较差。
与实施例1相较而言,实施例8虽然陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度相差不大,但是干燥总时间较长;而实施例9虽然总干燥时间较短,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度较差,且得到的陶瓷制品的强度标准公差较大,稳定性较差。
实施例11
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为30毫米、质量含水率为20%的生坯在30℃的温度、230W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下。
(2)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在70℃的温度、2500W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例12
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在4转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为25毫米、质量含水率为18%的生坯在20℃的温度、150W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下。
(2)在4转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在60℃的温度、1000W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例13
本实施例的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在8转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将厚度为35微米、质量含水率为15%的生坯在40℃的温度、300W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在5%以下,其中,生坯的初始。
(2)在8转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将预干燥的生坯在80℃的温度、4000W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。
(3)将陶瓷坯在1600℃下保温烧结2小时,得到陶瓷制品。
实施例14
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例12的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波干燥温度均为18℃。
实施例15
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例13的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波干燥温度均为42℃。
实施例16
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例12的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(2)的微波干燥温度均为58℃。
实施例17
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例13的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(2)的微波干燥温度均为82℃。
实施例18
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例12的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波功率为140W。
实施例19
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例13的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波功率为320W。
实施例20
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例11的陶瓷制品的制备相似,区别在于,步骤(1)的微波功率为500W。
实施例21
本实施例的陶瓷制品的制备过程与实施例12的陶瓷制品的制备过程大致相同,区别在于,本实施例的步骤(1)中的生坯的厚度与实施例12的生坯的厚度不同,本实施例的步骤(1)的生坯的厚度为18毫米。
对比例4
对比例4的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在30℃的温度、230W的功率下微波干燥至生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。其中,对比例4的生坯与实施例11的生坯相同。
(2)与实施例11的步骤(3)相同。
对比例5
对比例5的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)在6转/分钟的旋转速度持续旋转的条件下,将生坯在70℃的温度、2500W的功率下微波加热至陶瓷生坯的质量含水率在1%以下,得到陶瓷坯体。其中,对比例5的生坯与实施例11的生坯相同。
(2)与实施例11的步骤(3)相同。
对比例6
对比例6的陶瓷制品的制备过程如下:
(1)将生坯放在恒温恒湿箱内进行干燥,控制温度为25℃,湿度为95%,再在60℃下烘干48小时,得到陶瓷坯体,其中,对比例6的生坯与实施例11的生坯相同。
(2)与实施例11的步骤(3)相同。
测试:
(1)采用三点抗折法分别测试实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6的陶瓷坯体的强度(每个实施例或对比例测试10个数据),并分别计算实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6的陶瓷制品的平均强度;
(2)将生坯放置于大理石平台上,采用塞尺测量生坯的翘曲的方法测试实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6的陶瓷坯体的翘曲高度;
(3)采用三点抗折法分别测试实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6的陶瓷制品的强度(每个实施例或对比例测试10个数据),并分别计算实施例1~实施例10以及对比例1~对比例3的陶瓷制品的平均强度以及标准公差σ,若强度的标准公差越大,说明强度越离散,稳定性越差,若强度的标准公差越小,说明强度越集中,稳定性越高。
其中,实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6的陶瓷坯体的平均强度、陶瓷坯体的翘曲高度,以及陶瓷制品的强度的标准公差如表2所示,表2中还记录了实施例11~实施例21以及对比例4~对比例6从陶瓷生坯干燥至质量含水率在1%以下的总干燥时间t。
表2
从表2中可以看出,相较于对比例6,实施例11~实施例21的陶瓷坯体的总干燥时间较短,且陶瓷坯体的强度及陶瓷制品的平均强度均较大,且变形较小,坯体的翘曲情况得到较好的控制,同时,得到的陶瓷制品的强度标准公差均较小,较为稳定。
虽然对比例4的陶瓷坯体和陶瓷制品均具有较高的平均强度,但是相对于实施例11~21而言,总干燥时间较长;虽然对比例5的陶瓷坯体的总干燥时间较短,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的强度极低,且陶瓷坯体翘曲严重,同时,得到的陶瓷制品的强度标准公差均较小,较为稳定。
其中,与实施例12相较而言,实施例14的总干燥时间较长,且陶瓷制品的平均强度稍差;实施例16的陶瓷制品的平均强度较好,但是总干燥时间较长;实施例18的陶瓷制品的平均强度稍差,总干燥时间也稍长。
实施例21虽然总干燥时间较短,且陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度也较好,但是由于生坯厚度较薄,导致坯体干燥后翘曲严重,即变形较为严重。
与实施例13相较而言,实施例15的总干燥时间较长,且陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度稍差,陶瓷坯体翘曲较为严重,即变形严重;实施例17虽然总干燥时间相同,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度较差,且陶瓷坯体翘曲较为严重,即变形严重;实施例19的陶瓷坯体的平均强度、陶瓷制品的强度以及总干燥时间与实施例13相当,但是陶瓷坯体翘曲较为严重,即变形严重,
与实施例1相较而言,实施例20虽然总干燥时间较短,但是陶瓷坯体和陶瓷制品的平均强度稍差,陶瓷坯体翘曲较为严重,即变形严重。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥;及
在微波功率大于所述预干燥的微波功率的条件下,将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热,得到陶瓷坯体,其中,所述第二温度大于所述第一温度。
2.根据权利要求1所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,所述预干燥后的所述生坯的质量含水率在5%以下;及/或,所述陶瓷坯体的质量含水率在1%以下。
3.根据权利要求1所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,在所述预干燥的步骤之前,所述生坯的质量含水率为15%~20%。
4.根据权利要求1所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,所述生坯为凝胶注膜成型的生坯或注浆成型的生坯。
5.根据权利要求1所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤以及所述在微波功率大于所述预干燥的微波功率的条件下,将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热的步骤中,所述生坯持续旋转。
6.根据权利要求1~5任一项所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,所述第一温度为20℃~40℃,所述预干燥的微波功率在500W以下;所述第二温度为60℃~80℃,所述将所述预干燥的所述生坯在第二温度下微波加热的步骤中的微波功率为1000W~4000W。
7.根据权利要求6所述的陶瓷坯体的制备方法,其特征在于,所述生坯的厚度在20微米以下,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在所述第一温度下,将所述生坯在150W~200W的功率下微波干燥6小时~10小时,然后在300W~350W的功率下微波干燥至所述生坯的质量含水率在5%以下;
或者,所述生坯的厚度大于20微米,所述将所述生坯在第一温度下微波加热以进行预干燥的步骤为:在所述第一温度下,将所述生坯在150W~300W的功率下微波干燥至所述生坯的质量含水率在5%以下。
8.由权利要求1~7任一项所述的陶瓷坯体的制备方法制备得到的陶瓷坯体。
9.一种陶瓷制品的制备方法,其特征在于,将权利要求8所述的陶瓷坯体烧结处理,得到陶瓷制品。
10.由权利要求9所述的陶瓷制品的制备方法制备得到的陶瓷制品。
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