CN110282953A - 一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法 - Google Patents

一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。本发明首先将稻壳放入蒸汽爆破罐中，进行蒸汽爆破处理，得到稻壳爆破产物，接着再将稻壳爆破产物和柠檬酸溶液混合进行高温高压蒸煮，得到蒸煮产物，再将增强原料球磨粉碎过筛，得到增强粉末，最后将增强粉末和蒸煮产物以及紫砂土混合后炼泥，制坯烧结，最终得到耐高温抗热震紫砂陶瓷，本发明制得的耐高温抗热震紫砂陶瓷耐高温性能好，抗热震能力极佳，具有广阔的应用前景。

Description

一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，属于陶瓷制备技术领域。
背景技术
紫砂是一种硅酸盐矿物质，主要由石英粉矿及胶合它的粘土矿物组成。与普通 陶坯不同，紫砂具有双重气孔结构，紫砂矿石中含有氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧 化钙、氧化镁、氧化锰、氧化钠、氧化钾等。
基于紫砂泥料的特性和技术的局限性， 紫砂从古至今其传统功用是作为饮用器皿使用，而不适合直接用于明火加热。随着现代人们生活水平的改善，各种耐热陶瓷烹饪炊具趋近产品多样化、程控智能化、人机界面简便化。
耐热陶瓷煲的研发始于 20 世纪 80 年代初，用陶瓷材料制作的耐热煲，具有造型美观、保温性强、耐腐蚀性强以及能保持食物的色、香、味和营养成分等优点；而用紫砂材料制作的煲类产品更是烹饪佳器，原味蕴蓄，营养丰富，味道格外鲜美，亦比金属质地类电饭煲、电火锅做出来的食物更为鲜美可口，且更为卫生安全。紫砂陶属中国非物质文化遗产，紫砂煲是继紫砂壶承前启后，在现代化基础上孕育而生的智能产品。
紫砂煲在烹煮使用过程中与紫砂壶受热不一样，紫砂煲受热温度一般会大于 100℃，甚至 600℃，还要承受频繁热起伏的变化，耐热性能较差的产品很容易在烹煮过程中爆裂。而今快节奏生活不仅要求此类产品具有高的耐热稳定性能，要求它们在短时间内能够加热进行烹煮，还要保持应有的强度和安全性。
随着人们生活水平的提高，对于紫砂的养生功用愈加关注，从而具有将紫砂作为耐高温炊具使用的迫切需求。为此，近年来也研究开发了耐热紫砂陶瓷，以提高 紫砂制品的耐高温性能，扩大紫砂的适用领域。目前，现有技术大多是通过在紫砂原料中加入锂辉石，以提高制品的耐热温度并控制破裂，然而，我国自产的含锂原料锂含量较低，性能和质量又不稳定，因此锂质原料主要依赖国外进口，原料价格高，从而严重制约了耐热瓷行业的发展。
在提高紫砂陶材料坯体的耐热性能研究中，应有 4种探讨途径 ：降低坯体热膨胀系数；增加陶瓷坯体气孔率 ；提高坯体导热率 ；减小曲率弧面造型设计。在降低坯体热膨胀系数方面，紫砂陶耐热性能研究可参照日用陶瓷所采用的方法来提高紫砂煲的耐热性能。在降低陶瓷热膨胀系数方面的材料有锂辉石系列堇青石系列和莫来石系列等。周健儿、韩淑贤、尹邦华以及李天伶等在锂辉石耐热陶瓷的研究方面，分别从不同的角度系统地讨论了低膨胀陶瓷的形成条件以及不同添加原料对低膨胀晶体析出数量和结构的影响。
此外，刚玉-莫来石复相陶瓷具有优异的耐高温、抗蠕变、抗热震等性能，是常用的耐高温结构陶瓷，可以用刚玉-莫来石复相陶瓷代替锂辉石来增强紫砂陶瓷，从而有效提高紫砂耐热性能，抗热震性，对陶瓷材料制备技术领域具有积极的意义。
发明内容
本发明主要解决的技术问题，针对目前紫砂陶瓷耐热性和抗热震性差，导致其不适合直接用于明火加热，限制了其使用范围的缺陷，提供了一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，干燥3～4h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，保温烧制后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷；
所述陶瓷浆料的制备步骤为：
称取紫砂土、增强粉末和蒸煮产物以及水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1～2h后得到陶瓷浆料；
所述增强粉末的制备步骤为：
称取粉煤灰、α-氧化铝、氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1～2h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
所述蒸煮产物的制备步骤为：
（1）称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.0～2.5MPa，保温保压处理2～3min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
（2）将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，高温高压蒸煮反应6～8h，蒸煮结束后得到蒸煮产物。
所述耐高温抗热震紫砂陶瓷的具体制备步骤中，干燥的温度为105～110℃。
所述耐高温抗热震紫砂陶瓷的具体制备步骤中，保温烧制的方式是以5℃/min的升温速率程序升温至1800～2000℃，保温烧制3～4h。
所述陶瓷浆料的制备步骤中，按重量份数计，紫砂土为50～60份、增强粉末为20～30份、蒸煮产物为30～40份、水为20～30份。
所述增强粉末的制备步骤中，按重量份数计，粉煤灰为30～35份、α-氧化铝为55～60份、氧化钇为5～10份。
所述蒸煮产物的制备步骤（1）中，预热的水蒸汽温度为120～130℃。
所述蒸煮产物的制备步骤（2）中，质量分数为3%的柠檬酸溶液的加入量为爆破产物质量的8～10倍。
所述蒸煮产物的制备步骤（2）中，高温高压蒸煮反应的压力为2.0～2.5MPa，高温高压蒸煮反应的温度为200～210℃。
本发明的有益技术效果是：
本发明首先将稻壳放入蒸汽爆破罐中，进行蒸汽爆破处理，得到稻壳爆破产物，接着再将稻壳爆破产物和柠檬酸溶液混合进行高温高压蒸煮，得到蒸煮产物，再将增强原料球磨粉碎过筛，得到增强粉末，最后将增强粉末和蒸煮产物以及紫砂土混合后炼泥，制坯烧结，最终得到耐高温抗热震紫砂陶瓷，本发明首先通过蒸汽爆破使得稻壳纤维解纤，接着再将解纤后的稻壳纤维和柠檬酸溶液混合后进行高温高压蒸煮，在高压高温以及有机羧酸的催化作用下稻壳纤维吸收热能，其分子链发生较强的活动，分子间的联接破裂，发生水解，水解作用可促使糠醛产生，而产生的糠醛会在后续作用下发生缩合或缩聚（树脂化），从而使得蒸煮产物具有粘结效果，将蒸煮产物和紫砂土以及增强料混合后炼泥，再高温烧结，在烧结的过程中，蒸煮产物中的有机成分烧结成炭，同时稻壳中富含二氧化硅，在高温条件下二氧化硅和有机成分烧结形成的炭之间发生反应生成耐高温性能极佳的碳化硅，它的产生提高了紫砂陶瓷的耐高温性能，而增强填料之间在高温烧结作用下生成的刚玉-莫来石复相陶瓷，同样使得紫砂陶瓷耐高温、抗蠕变、抗热震等性能得到提高，另外，蒸煮产物在高温煅烧的过程中，部分有机碳煅烧产生二氧化碳气体，使得紫砂陶瓷基体中产生细小气泡，这些细小气泡起到了缓冲和泄压的效果，使得本发明紫砂陶瓷在受到热应力时具有更好的抗热震效果，应用前景广阔。
具体实施方式
称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热至120～130℃的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.0～2.5MPa，保温保压处理2～3min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入爆破产物质量8～10倍质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，在压力为2.0～2.5MPa，温度为200～210℃下高温高压蒸煮反应6～8h，蒸煮结束后得到蒸煮产物，备用；按重量份数计，称取30～35份粉煤灰、55～60份α-氧化铝、5～10份氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1～2h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；按重量份数计，称取50～60份紫砂土、20～30份上述增强粉末和30～40份备用的蒸煮产物以及20～30份水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1～2h后得到陶瓷浆料；将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，在105～110℃下干燥3～4h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，以5℃/min的升温速率程序升温至1800～2000℃，保温烧制3～4h后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷。
实例1
稻壳爆破产物的制备：
称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热至120℃的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.0MPa，保温保压处理2min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
蒸煮产物的制备：
将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入爆破产物质量8倍质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，在压力为2.0MPa，温度为200℃下高温高压蒸煮反应6h，蒸煮结束后得到蒸煮产物，备用；
增强粉末的制备：
按重量份数计，称取30份粉煤灰、55份α-氧化铝、5份氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
陶瓷浆料的制备：
按重量份数计，称取50份紫砂土、20份上述增强粉末和30份备用的蒸煮产物以及20份水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1h后得到陶瓷浆料；
耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，在105℃下干燥3h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，以5℃/min的升温速率程序升温至1800℃，保温烧制3h后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷。
实例2
稻壳爆破产物的制备：
称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热至122℃的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.2MPa，保温保压处理2min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
蒸煮产物的制备：
将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入爆破产物质量8倍质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，在压力为2.2MPa，温度为203℃下高温高压蒸煮反应6h，蒸煮结束后得到蒸煮产物，备用；
增强粉末的制备：
按重量份数计，称取32份粉煤灰、56份α-氧化铝、7份氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
陶瓷浆料的制备：
按重量份数计，称取52份紫砂土、22份上述增强粉末和32份备用的蒸煮产物以及22份水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1h后得到陶瓷浆料；
耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，在108℃下干燥3h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，以5℃/min的升温速率程序升温至1850℃，保温烧制3h后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷。
实例3
稻壳爆破产物的制备：
称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热至128℃的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.3MPa，保温保压处理2min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
蒸煮产物的制备：
将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入爆破产物质量8倍质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，在压力为2.3MPa，温度为208℃下高温高压蒸煮反应8h，蒸煮结束后得到蒸煮产物，备用；
增强粉末的制备：
按重量份数计，称取33份粉煤灰、57份α-氧化铝、7份氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
陶瓷浆料的制备：
按重量份数计，称取54份紫砂土、24份上述增强粉末和34份备用的蒸煮产物以及24份水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1h后得到陶瓷浆料；
耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，在107℃下干燥3h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，以5℃/min的升温速率程序升温至1900℃，保温烧制4h后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷。
实例4
稻壳爆破产物的制备：
称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热至130℃的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.5MPa，保温保压处理3min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
蒸煮产物的制备：
将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入爆破产物质量10倍质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，在压力为2.5MPa，温度为210℃下高温高压蒸煮反应8h，蒸煮结束后得到蒸煮产物，备用；
增强粉末的制备：
按重量份数计，称取35份粉煤灰、60份α-氧化铝、10份氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎2h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
陶瓷浆料的制备：
按重量份数计，称取60份紫砂土、30份上述增强粉末和40份备用的蒸煮产物以及30份水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥2h后得到陶瓷浆料；
耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，在110℃下干燥4h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，以5℃/min的升温速率程序升温至2000℃，保温烧制4h后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷。
对照例
以江西某公司生产的紫砂陶瓷作为对照例
分别对本发明制得的耐高温热震紫砂陶瓷和对照例中的紫砂陶瓷进行性能检测，检测结果如表1所示：
检测方法：
最高耐受温度检测：
将待测试的陶瓷材料切割成尺寸为10cm×10cm，厚度为1cm的正方形陶瓷片，将陶瓷片放入电阻炉中，以10℃min的升温速率进行程序升温，在升温的过程中观察陶瓷片在多高温度下开始产生裂纹，此温度即为陶瓷材料的最高耐受温度；
耐热交换而不裂温度范围检测：
将待测试的陶瓷材料切割成尺寸为10cm×10cm，厚度为1cm的正方形陶瓷片，将陶瓷片先加热再冷冻，观察陶瓷片所能承受的不开裂温度范围即为耐热交换而不裂温度范围。
表1 性能检测结果
检测项目 实例1 实例2 实例3 实例4 对照例
最高耐受温度（℃） 2600 2650 2680 2690 1000
耐热交换而不裂温度范围（℃） 20～1500 20～1500 20～1500 20～1500 20～600
由上表中检测数据可以看出，本发明制得的耐高温抗热震紫砂陶瓷耐高温性能好，抗热震能力极佳，具有广阔的应用前景。

Claims (8)

1.一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
将陶瓷浆料注入模具中，先将模具放入烘箱中，干燥3～4h，干燥结束后脱模，得到陶瓷坯料，将得到的陶瓷坯料放入烧结炉中，保温烧制后随炉冷却至室温，即得耐高温抗热震紫砂陶瓷；
所述陶瓷浆料的制备步骤为：
称取紫砂土、增强粉末和蒸煮产物以及水混合后装入真空炼泥机中，真空炼泥1～2h后得到陶瓷浆料；
所述增强粉末的制备步骤为：
称取粉煤灰、α-氧化铝、氧化钇混合后放入球磨机中，球磨粉碎1～2h后过200目筛，收集得到过筛后的粉末，即为增强粉末；
所述蒸煮产物的制备步骤为：
（1）称取稻壳放入蒸汽爆破罐中，向蒸汽爆破罐中通入预热的水蒸汽，直至蒸汽爆破罐内压力达到2.0～2.5MPa，保温保压处理2～3min后打开蒸汽爆破罐的泄压阀，收集喷射出的稻壳爆破产物；
（2）将稻壳爆破产物放入反应釜中，再向反应釜中加入质量分数为3%的柠檬酸溶液，密封反应釜后，高温高压蒸煮反应6～8h，蒸煮结束后得到蒸煮产物。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述耐高温抗热震紫砂陶瓷的具体制备步骤中，干燥的温度为105～110℃。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述耐高温抗热震紫砂陶瓷的具体制备步骤中，保温烧制的方式是以5℃/min的升温速率程序升温至1800～2000℃，保温烧制3～4h。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述陶瓷浆料的制备步骤中，按重量份数计，紫砂土为50～60份、增强粉末为20～30份、蒸煮产物为30～40份、水为20～30份。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述增强粉末的制备步骤中，按重量份数计，粉煤灰为30～35份、α-氧化铝为55～60份、氧化钇为5～10份。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述蒸煮产物的制备步骤（1）中，预热的水蒸汽温度为120～130℃。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述蒸煮产物的制备步骤（2）中，质量分数为3%的柠檬酸溶液的加入量为爆破产物质量的8～10倍。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温抗热震紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述蒸煮产物的制备步骤（2）中，高温高压蒸煮反应的压力为2.0～2.5MPa，高温高压蒸煮反应的温度为200～210℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963779A (zh) * 2019-10-26 2020-04-07 辽宁科技大学 一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1082521A (zh) * 1992-08-19 1994-02-23 张声泉 生产紫砂陶配方
CN101003824A (zh) * 2006-01-18 2007-07-25 中国科学院过程工程研究所 使用纤维素酶吸附酶解秸秆纤维素的方法
CN101323520A (zh) * 2008-03-27 2008-12-17 熊禄生 耐热紫砂陶瓷器具
CN102030513A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 上海甲秀工业设计有限公司 工业紫砂制品材料及制造方法
CN103030366A (zh) * 2011-10-10 2013-04-10 陈廷重 一种紫砂陶瓷及其制造方法
CN103274668A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 陈建华 一种抗爆紫砂陶瓷器具
CN105541288A (zh) * 2015-12-23 2016-05-04 景德镇陶瓷学院 一种高性能低膨胀兼远红外辐射功能耐热紫砂炊具及其制备方法
CN106245397A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 盐城市北鸥生化能源科技有限公司 一种棉花秆高价值综合炼制的方法
CN106467390A (zh) * 2016-03-29 2017-03-01 济南圣泉集团股份有限公司 一种石墨烯紫砂复合材料及其制成的紫砂器、制备方法
CN108793948A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 界首市东城群海彩陶工作室 一种彩陶制品的加工方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1082521A (zh) * 1992-08-19 1994-02-23 张声泉 生产紫砂陶配方
CN101003824A (zh) * 2006-01-18 2007-07-25 中国科学院过程工程研究所 使用纤维素酶吸附酶解秸秆纤维素的方法
CN101323520A (zh) * 2008-03-27 2008-12-17 熊禄生 耐热紫砂陶瓷器具
CN102030513A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 上海甲秀工业设计有限公司 工业紫砂制品材料及制造方法
CN103030366A (zh) * 2011-10-10 2013-04-10 陈廷重 一种紫砂陶瓷及其制造方法
CN103274668A (zh) * 2013-05-31 2013-09-04 陈建华 一种抗爆紫砂陶瓷器具
CN105541288A (zh) * 2015-12-23 2016-05-04 景德镇陶瓷学院 一种高性能低膨胀兼远红外辐射功能耐热紫砂炊具及其制备方法
CN106467390A (zh) * 2016-03-29 2017-03-01 济南圣泉集团股份有限公司 一种石墨烯紫砂复合材料及其制成的紫砂器、制备方法
CN106245397A (zh) * 2016-07-28 2016-12-21 盐城市北鸥生化能源科技有限公司 一种棉花秆高价值综合炼制的方法
CN108793948A (zh) * 2018-06-29 2018-11-13 界首市东城群海彩陶工作室 一种彩陶制品的加工方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴鹰: "稻壳制糠醛", 《乡镇化工》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110963779A (zh) * 2019-10-26 2020-04-07 辽宁科技大学 一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法

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