CN110668785A - 通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法 - Google Patents

通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法。按重量份：坯料：锂辉石30～60份；堇青石0～20份；焦宝石0～20份；煅烧高岭土0～20份；高岭土10～30份；熔融石英0～20份；碱土金属矿物0～4份；色料0.5～6份；面板色料:锂辉石15～30份；氧化铝20～30份；矿化剂0～5份；过渡金属的氧化物30～60份；面板釉料:锂辉石0～60份；透锂长石0～70份；煅烧氧化锌0～10份；碳酸钡0～10份；方解石0～10份；熔融石英15～35份；高岭土4～10份；熔块0～25份；色料0.5～6份；面板色料按呈色要求分别加入面板坯料和面板釉料，加入量0.5～6％，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。

Description

通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及新材料技术领域，特别涉及一种通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法。
背景技术
电磁炉加热面板材料要同时具有高强抗热稳性和利于电磁波的穿透性能。一般使用微晶玻璃板或高吸水率的耐火材质陶瓷板。前者高质量者价格昂贵，商品外观仅有单调黑色。后者材质粗糙，产品强度低，易破损。
发明内容
本发明的目的是提供一种选用多种低膨胀原料，进行大量配方优化试验，得到低膨胀适合电磁炉加热使用的瓷质材料，同步使用干压，制作通体或图案，可施釉，可抛光或釉面抛光的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料及其制备方法。
本发明的技术解决方案是所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特殊之处在于，所述面板坯料按重量份由以下组分组成：
锂辉石30～60份 堇青石0～20份 焦宝石0～20份
煅烧高岭土0～20份 高岭土10～30份 熔融石英0～20份
碱土金属矿物0～4份 色料0.5～6份；
所述面板色料按重量份由以下组分组成：
锂辉石15～30份 氧化铝或二氧化硅载体20～30份
矿化剂0～5份 过渡金属的氧化物或碳酸盐30～60份；
所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石0～60份 透锂长石0～70份 煅烧氧化锌0～10份
碳酸钡0～10份 方解石(或石灰石)0～10份 熔融石英15～35份
高岭土4～10份 熔块0～25份 色料0.5～6份；
面板色料按呈色要求分别加入面板坯料和面板釉料，加入量0～6％，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。
作为优选：所述面板坯料、面板色料和面板釉料煅烧成瓷后，线性热脚胀系数≤2.5Ⅹ10^～6/℃，面板瓷化，吸水率≤0.5％；施釉量：100g/㎡～150g/㎡(干重)；烧成温度1240℃～1270℃，保温1.5小时以上。
作为优选：所述面板色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6] 20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份。
作为优选：所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份。
作为优选：所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17。
本发明的另一技术解决方案是所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特殊之处在于，
所述面板坯料的化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板坯料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2～4份 K2O+Na2O<1份 CaO<1份
MgO 0.3～3份 Al2O3 22～28份 Si2O 65～70份
色料0.5～6份；
⑵所述面板坯料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2～4份 K2O+Na2O<1份 CaO<1份
MgO:0.3～3份 Al2O3 22～28份 Si2O 65～70份
色料0.5～6份；
所述面板色料化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17；
⑵所述面板色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6] 20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份；
⑶所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2.5～4.2份 K2O+Na2O<3份 CaO+MgO 0.5～7份
ZnO 0～10份 BaCO3:0～10份 Al2O3 12～20份
SiO2 60～72份 色料0.5～6份；
面板色料按呈色要求分别加入面板坯料和面板釉料，加入量0.5～6％，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。
作为优选：所述面板色料的化学成分按重量份进一步由以下组分组成
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17。
本发明的再一技术解决方案是所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
⑴配料的制备；包括坯料、釉料和色料的制备；
⑵坯料干压,粉体水份≤6％；
⑶烘干；坯体进干燥窑烘干，烘干至坯体水份≤0.5％；
⑷素烧：素烧温度980℃～1030℃；
⑸施釉；施釉采用喷釉或淋釉方式，喷釉比重1.5±0.2，淋釉也采用低比重：1.6±0.2要控制流速24秒～34秒，并通过羟甲基纤维素溶胶现场调整；
⑹垫烧；产品下垫高温布，再放置在高温耐火板上进窑烧成；
⑺磨边；用磨边机对产品进行磨边，统一规格和磨边倒角；
⑻耐热性检测,20℃～500℃，干烧≥8分钟不裂；
⑼烤饰；对合格成瓷，贴图案和商标花纸，在750℃～800℃温度下烤烧；
⑽成品：烤饰后检验外观，合格品进行包装即为成品。
作为优选：其特征在于，步骤⑴所述坯料的制备，进一步包括以下工序：
(1.11)在坯料中加色料，粘接剂，所述粘接剂选用多糖淀粉类和/或类似聚醋酸乙醇的高分子材料；
(1.12)将上述配料进行球磨，细度325筛余≤1％；
(1.13)打粉，粉体颗粒40目～100目≥95％；
(1.14)陈腐≥24小时备用。
作为优选：步骤⑴所述釉料的制备，进一步包括以下工序：
(1.21)配料，所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石0～60份 透锂长石0～70份 煅烧氧化锌0～10份
碳酸钡0～10份 方解石(或石灰石)0～10份 熔融石英15～35份
高岭土4～10份 熔块0～25份 色料0.5～6份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2.5～4.2份 K2O+Na2O<3份 CaO+MgO 0.5～7份
ZnO 0～10份 BaCO3:0～10份 Al2O3 12～20份
Si2O 60～72份 色料0.5～6份
(1.22)球磨：料：球石：水＝1：1.75～2：0.5；
(1.23)检测细度325筛拿0.1％～0.3％，流速孔径4mm60～80S/100ml，和比重≥1.75g/ml；
(1.24)过120目筛备用。
作为优选：步骤⑴所述色料的制备，进一步包括以下工序：
(1.31)配料，所述面板色料按重量份由以下组分组成：
锂辉石15～30份 氧化铝或二氧化硅载体20～30份
矿化剂0～5份 过渡金属的氧化物或碳酸盐30～60份；
面板黑色料化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板黑色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17；
⑵所述面板黑色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6] 20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份；
⑶所述面板黑色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份；
(1.32)干混：用混料机按配方投料，混磨的间1小时，放料过80目筛；
(1.33)煅烧：煅烧温度1250℃～1280℃，保温时间≥1小时；
(1.34)干磨细度过325目筛；
(1.35)备用。
与现有技术相比，本发明的有益效果:
⑴本发明提供的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料配方(或釉料和色料配方)，可生产良好电磁波穿透性能，适应电磁炉不同功率，耐常温-800℃急冷急热不裂要求，常温-500℃使用经久耐用的电磁炉加热面板。
⑵本发明提供的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料同步使用面板配料，其面板釉料和面板色料，可生产通体，图案坯，斑点坯，及各种坯的抛光，色釉装饰，釉上装饰，抛釉装饰等，与电磁炉外壳组合成各具特色的商品。
⑶本发明提供的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料抗折强度≥30MPa，表面莫氏硬度≥4级，耐污5级，耐酸碱GLA级。
⑷本发明提供的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的施釉量工艺要求范围：100g/㎡～150g/㎡(干重)，在其范围，确保釉面质量，外观及产品的热稳性。
⑸本发明提供的通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的烧成最高温度范围1240℃～1270℃，高火保温1.5小时以上，从最高温冷却在1100℃时间不少于45分钟，确保面板成瓷微观结构中低热膨胀固熔体析出足够数量和瓷化吸水率≤0.5％。
⑹本发明提供的高分子粘结剂用于增强坯体的成型能力，有别于普通墙砖砖以粘土和水的结合来保证坯体的成型能力。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
该通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，所述面板坯料按重量份由以下组分组成：
锂辉石30份 堇青石15份 煅烧高岭土6份
高岭土30份 熔融石英15份 透锂长石5份
色料4份；
所述面板坯料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2.43份 K2O+Na2O<0.54份 CaO<0.11份
MgO 2.05份 Al2O3 27.5份 Si2O 63.23份
Fe2O3 0.45 TiO2 0.27份 外加黑色料4％份
所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石47份 透锂长石5份 碳酸钡3份
方解石7份 熔融石英28份 高岭土4份
黑色料6份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 4.04份 K2O+Na2O<0.1份 CaO+MgO 4份
BaCO3: 2.2份 Al2O3 16.2份 SiO2 70.4份
外加黑色料6份；
所述面板黑色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份。
在另一实施例中，所述面板黑色料化学成分按重量份由以下组分组成：
Figure BDA0002258941940000061
面板黑色料按配方比例要求分别加入面板坯料和面板釉料，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。
本实施例中，所述面板坯料、面板色料和面板釉料煅烧成瓷后，线性热脚胀系数≤2.5Ⅹ10^-6/℃，面板瓷化，吸水率≤0.5％。
本实施例中，施釉量：18g～20g/块，喷釉比重1.5g/ml。
本实施例中，烧成温度1260℃～1270℃，高火保温1.5小时以上。
通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，包括以下步骤：
⑴配料的制备；包括坯料、釉料和色料的制备；
⑵坯料干压，粉体水份≤6％；
⑶烘干：坯体在烘干窑内烘干，坯烘干后水份≤0.5％；
⑷素烧：坯体烘干后素烧，素烧温度1020±5℃；
⑸施釉；采用喷釉方式施釉；
⑹垫烧：产品下垫高温布(主要成分是氧化铝的耐火材料),再放置在高温耐火板上进窑烧成；
⑺磨边；用磨边机对产品进行磨边，统一规格和磨边倒角；
⑻耐热性检测，20℃～500℃，干烧≥8分钟不裂；
⑼烤饰：对合格成瓷，贴图案和商标花纸，在750℃～800℃温度下烤烧；
⑽成品：烤饰后检验外观，合格品进行包装即为成品。
其中：步骤⑴所述坯料的制备，进一步包括以下工序：
(1.11)在坯料中加色料、粘接剂，所述粘接剂选用多糖淀粉类和类似聚醋酸乙醇的高分子材料，加入量0.5％；
(1.12)将上述配料进行球磨，细度325筛余≤1％；
(1.13)打粉，粉体颗粒40目～100目≥95℅；
(1.14)陈腐24小时以上备用；
其中：步骤⑴所述釉料的制备，进一步包括以下工序：
(1.21)配料，所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石47份 透锂长石5份 碳酸钡3份
方解石7份 熔融石英28份 高岭土4份
黑色料6份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 4.04份 K2O+Na2O<0.1份 CaO+MgO 4份
BaCO3 2.2份 Al2O3 16.2份 SiO2 70.4份
外加黑色料6份；
(1.22)球磨：料：球石：水＝1：2：0.5
(1.23)检测细度：325目筛余0.1～0.3％，流速孔径4㎜60～80S/100ml和比重1.75g/ml；
(1.24)过120目筛备用；
其中：步骤⑴所述色料的制备，进一步包括以下工序：
(1.31)配料，所述面板黑色料按重量份由以下组分组成：
锂辉石20份 氧化铝20份
矿化剂2份 过渡金属的氧化物或碳酸盐2份；
所述面板黑色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6] 20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份；
在另一实施例中，所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Figure BDA0002258941940000081
(1.32)干混：用混料机按配方投料，混磨的间1小时，放料过80目筛；
(1.33)煅烧：1280℃煅烧，保温时间≥1小时；
(1.34)干磨：细度全通过325目；
(1.34)备用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，
所述面板坯料按重量份由以下组分组成：
锂辉石30～60份 堇青石0～20份 焦宝石0～20份
煅烧高岭土0～20份 高岭土10～30份 熔融石英0～20份
碱土金属矿物0～4份 色料0.5～6份；
所述面板色料按重量份由以下组分组成：
锂辉石15～30份 氧化铝或二氧化硅载体20～30份
矿化剂0～5份 过渡金属的氧化物或碳酸盐30～60份；
所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石0～60份 透锂长石0～70份 煅烧氧化锌0～10份
碳酸钡0～10份 方解石(或石灰石)0～10份 熔融石英15～35份
高岭土4～10份 熔块0～25份 色料0.5～6份；
面板色料按呈色要求分别加入面板坯料和面板釉料，加入量0～6％，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。
2.根据权利要求1所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，所述面板坯料、面板色料和面板釉料煅烧成瓷后，线性热脚胀系数≤2.5Ⅹ10^～6/℃，面板瓷化，吸水率≤0.5％；施釉量：100g/㎡～150g/㎡(干重)；烧成温度1240℃～1270℃，保温1.5小时以上。
3.根据权利要求1所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，
所述面板色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6]20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份。
4.根据权利要求1所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，
所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份。
5.根据权利要求1所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Figure FDA0002258941930000011
6.一种通体干压瓷质电磁炉加热面板材料，其特征在于，
所述面板坯料的化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板坯料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2～4份 K2O+Na2O<1份 CaO<1份
MgO:0.3～3份 Al2O3 22～28份 Si2O 65～70份
色料0.5～6份；
⑵所述面板坯料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2～4份 K2O+Na2O<1份 CaO<1份
MgO:0.3～3份 Al2O3 22～28份 Si2O 65～70份
色料0.5～6份；
所述面板色料化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17；
⑵所述面板色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6]20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份；
⑶所述面板色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2.5～4.2份 K2O+Na2O<3份 CaO+MgO 0.5～7份
ZnO 0～10份 BaCO3:0～10份 Al2O3 12～20份
SiO2 60～72份 色料0.5～6份；
面板色料按呈色要求分别加入面板坯料和面板釉料，加入量0.5～6％，面板釉料施于面板坯料，形成层状结构。
7.一种通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
⑴配料的制备；包括坯料、釉料和色料的制备；
⑵坯料干压,粉体水份≤6％；
⑶烘干；坯体进干燥窑烘干，烘干至坯体水份≤0.5％；
⑷素烧：素烧温度980℃～1030℃；
⑸施釉；施釉采用喷釉或淋釉方式，喷釉比重1.5±0.2，淋釉也采用低比重：1.6±0.2要控制流速24秒～34秒，并通过羟甲基纤维素溶胶现场调整；
⑹垫烧；产品下垫高温布，再放置在高温耐火板上进窑烧成；
⑺磨边；用磨边机对产品进行磨边，统一规格和磨边倒角；
⑻耐热性检测,20℃～500℃，干烧≥8分钟不裂；
⑼烤饰；对合格成瓷，贴图案和商标花纸，在750℃～800℃温度下烤烧；
⑽成品：烤饰后检验外观，合格品进行包装即为成品。
8.根据权利要求7所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，其特征在于，步骤⑴所述坯料的制备，进一步包括以下工序：
(1.11)在坯料中加色料，粘接剂，所述粘接剂选用多糖淀粉类和/或类似聚醋酸乙醇的高分子材料；
(1.12)将上述配料进行球磨，细度325筛余≤1％；
(1.13)打粉，粉体颗粒40目～100目≥95％；
(1.14)陈腐≥24小时备用。
9.根据权利要求6所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，其特征在于，步骤⑴所述釉料的制备，进一步包括以下工序：
(1.21)配料，所述面板釉料按重量份由以下组分组成：
锂辉石0～60份 透锂长石0～70份 煅烧氧化锌0～10份
碳酸钡0～10份 方解石(或石灰石)0～10份 熔融石英15～35份
高岭土4～10份 熔块0～25份 色料0.5～6份；
所述面板釉料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Li2O 2.5～4.2份 K2O+Na2O<3份 CaO+MgO 0.5～7份
ZnO 0～10份 BaCO3:0～10份 Al2O3 12～20份
Si2O 60～72份 色料0.5～6份
(1.22)球磨：料：球石：水＝1：1.75～2：0.5；
(1.23)检测细度325筛拿0.1％～0.3％，流速孔径4mm60～80S/100ml，和比重≥1.75g/ml；
(1.24)过120目筛备用。
10.根据权利要求7所述通体干压瓷质电磁炉加热面板材料的制备方法，其特征在于，步骤⑴所述色料的制备，进一步包括以下工序：
(1.31)配料，所述面板色料按重量份由以下组分组成：
锂辉石15～30份 氧化铝或二氧化硅载体20～30份
矿化剂0～5份 过渡金属的氧化物或碳酸盐30～60份；
面板黑色料化学成分，择一地选用以下的一种：
⑴所述面板黑色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Al2O3 20～30 RO+RO2+R2O3+R3O4＝30～60(R：Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Cr、Mn)
Li2O 1～2 SiO2 9.5～17；
⑵所述面板黑色料化学成分按重量份由以下组分组成：
LiAl[Si2O6]20份 Co3O4 30份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 20份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30份；
⑶所述面板黑色料的化学成分按重量份由以下组分组成：
Si02 12.8份 Co3O4 18份 Cr2O3 30份
Li02 1.4份 Al2O3 25.3份 NiO 2份
CuO 2份 Fe2O3 30.3份；
(1.32)干混：用混料机按配方投料，混磨的间1小时，放料过80目筛；
(1.33)煅烧：煅烧温度1250℃～1280℃，保温时间≥1小时；
(1.34)干磨细度过325目筛；
(1.35)备用。
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