CN110963779A - 一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，以紫砂泥料和莫来石纤维棉为原料，使用SD‑JR08D型小型旋叶破碎机、UBE‑V0.4L型行星式球磨机、JJ‑1型定时电动搅拌机、双旋叶混炼机、ZLDL1400‑4T‑6K型中温炉，经破碎、分散、搅拌、抽滤、混炼、成型、烧成，得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器。本方法不仅适用于将莫来石纤维棉加入到紫砂泥料的分散过程，同样适用其他纤维加入不同基体材料的过程，为纤维分散提供了一种极其方便的方式。

Description

一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法
技术领域
本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法。
背景技术
紫砂壶是中国从古到今最具代表性和影响力的传统茶具之一，也被列为中国首批国家级非物质文化遗产之一。因其具有良好的透气性，使紫砂壶沏茶不失茗味，注茶宿暑月不馊。然而因其常温强度低、抗热震稳定性差的问题一直制约着其进一步广泛应用。尤其是制约了紫砂材料在可加热产品上的应用。因为莫来石纤维的使用温度在1500℃-1600℃，耐火性能和抗热震性能优异，耐热、耐腐蚀和绝热性能极佳。可以用作耐热构件、高温绝热材料。莫来石纤维的加入可以提高材料的韧性、增加冲击强度，往往为耐热复合材料研发的首选。又因为紫砂材料在烧成的过程中本身就会生成莫来石相，莫来石纤维的加入对紫砂材料来说并不会引入新的物质。在紫砂材料中加入适量的莫来石纤维可以提高紫砂材料的常温强度和抗热震稳定性又不会影响到紫砂材料的用途。然而，在将莫来石纤维棉分散在紫砂材料的过程中，很容易造成因纤维分散不均匀造成的团聚反而会降低紫砂材料的常温强度和抗热震稳定性。纤维的分散度欠佳同样影响着紫砂材料烧结的过程，纤维的团聚导致样品在烧结过程中的局部温度过高导致开裂，甚至发生炸裂。因此，本发明方法有效的将莫来石纤维棉均匀加入到紫砂泥料中，从而提高紫砂材料的常温强度和抗热震稳定性。
发明内容
本发明提供了一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，以紫砂泥料和莫来石纤维棉为原料，使用小型旋叶破碎机、行星式球磨机、搅拌机、混炼机、中温炉，经破碎、分散、搅拌、抽滤、混炼、成型、烧成，得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器，为纤维的分散提供一种更方便的方式。
本发明通过以下技术方案实现：
步骤一，以质量百分比计，将10-20%的莫来石纤维棉剪成长5-10mm，宽2-5mm，高2-5mm的样条，再将样条与样条质量1.5-2.5倍的水混合后共同放入破碎机中破碎10-30s，得含有莫来石纤维的悬浊液；
步骤二，以质量百分比计，将80-90%的紫砂原料置于球磨罐中，以水为球磨介质进行球磨，球磨时间6-8h，得球磨后紫砂原料；
步骤三，将球磨后紫砂原料倒入放有搅拌器的烧杯中，设置搅拌器的转速为100-200r/min，再将步骤一所得含有莫来石纤维的悬浊液倒入烧杯中，继续搅拌5-10min，得混合浆料；
步骤四，将混合浆料，放入抽滤漏斗中，打开真空泵抽滤4-6h；
步骤五，将抽滤后的混合浆料放入双旋叶混炼机中混炼1-3h，得紫砂泥料；
步骤六，将紫砂泥料制坯，并置于110℃下干燥20-25h；
步骤七，将干燥后的紫砂泥料坯体置于中温炉中进行烧成，在1050-1200℃保温2-6小时，随炉自然冷却后取出，即得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器；
所述步骤一中破碎机为SD-JR08D型小型旋叶破碎机。
所述步骤二中球磨罐为UBE-V0.4L型行星式球磨机。
所述步骤六中紫砂泥料制坯方法根据紫砂产品种类选择捣打制坯或机压制坯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）本发明以紫砂泥料和莫来石纤维棉为原料，成功得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器，为纤维分散提供了一种极其方便的方式；2）由于紫砂材料在烧成过程中会生成莫来石相，因此，本方法不会导致紫砂材料中出现新的物质，而且适量加入莫来石纤维的紫砂材料常温抗折强度提高至363.4MPa（原紫砂材料常温强度为261.2MPa）和抗热震次数为45次（原紫砂材料抗热震次数为10次），又不会影响到紫砂材料的用途。
附图说明
图1为抽滤后紫砂泥料形貌；
图2为实施例1所得紫砂陶器的扫描电镜（SEM）图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步说明：
实施例1：
将100g的莫来石纤维棉剪成长10mm，宽5mm，高5mm的样条，再将样条与150g水混合后共同放入SD-JR08D型小型旋叶破碎机中破碎30s，得含有莫来石纤维的悬浊液；将900g的紫砂原料置于球磨罐中，以水为球磨介质进行球磨，球磨时间6h，得球磨后紫砂原料；将球磨后紫砂原料倒入放有JJ-1型定时电动搅拌器的烧杯中，设置搅拌器的转速为200r/min，再将所得含有莫来石纤维的悬浊液倒入烧杯中，继续搅拌10min，得混合浆料；将混合浆料，放入抽滤漏斗中，打开真空泵抽滤5h；将抽滤后的混合浆料放入双旋叶混炼机中混炼2h，得紫砂泥料；将紫砂泥料用模具浇注法成型，并置于110℃下干燥24h；将干燥后的紫砂泥料坯体置于ZLDL1400-4T-6K型中温炉中进行烧成，在1100℃保温3小时后，随炉自然冷却后取出，即得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器。
本实例所得紫砂陶器中莫来石纤维分布均匀（如图2所示），莫来石纤维直径为2-10μm，长径比＞15，抗热震次数为26次，常温强度为290.3MPa。
实施例2：
将150g的莫来石纤维棉剪成长10mm，宽5mm，高5mm的样条，再将样条与300g水混合后共同放入SD-JR08D型小型旋叶破碎机中破碎30s，得含有莫来石纤维的悬浊液；将850g的紫砂原料置于球磨罐中，以水为球磨介质进行球磨，球磨时间6h，得球磨后紫砂原料；将球磨后紫砂原料倒入放有JJ-1型定时电动搅拌器的烧杯中，设置搅拌器的转速为200r/min，再将所得含有莫来石纤维的悬浊液倒入烧杯中，继续搅拌10min，得混合浆料；将混合浆料，放入抽滤漏斗中，打开真空泵抽滤5h；将抽滤后的混合浆料放入双旋叶混炼机中混炼2h，得紫砂泥料；将紫砂泥料用模具浇注法成型，并置于110℃下干燥24h；将干燥后的紫砂泥料坯体置于ZLDL1400-4T-6K型中温炉中进行烧成，在1100℃保温3小时后，随炉自然冷却后取出，即得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器。
本实例所得紫砂陶器中莫来石纤维直径为2-10μm，长径比＞15，抗热震次数为38次，常温强度为320.7MPa。
实施例3：
将200g的莫来石纤维棉剪成长10mm，宽5mm，高5mm的样条，再将样条与500g水混合后共同放入SD-JR08D型小型旋叶破碎机中破碎30s，得含有莫来石纤维的悬浊液；将800g的紫砂原料置于球磨罐中，以水为球磨介质进行球磨，球磨时间6h，得球磨后紫砂原料；将球磨后紫砂原料倒入放有JJ-1型定时电动搅拌器的烧杯中，设置搅拌器的转速为200r/min，再将所得含有莫来石纤维的悬浊液倒入烧杯中，继续搅拌10min，得混合浆料；将混合浆料，放入抽滤漏斗中，打开真空泵抽滤5h；将抽滤后的混合浆料放入双旋叶混炼机中混炼2h，得紫砂泥料；将紫砂泥料用模具浇注法成型，并置于110℃下干燥24h；将干燥后的紫砂泥料坯体置于ZLDL1400-4T-6K型中温炉中进行烧成，在1100℃保温3小时后，随炉自然冷却后取出，即得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器。
本实例所得紫砂陶器中莫来石纤维直径为2-10μm，长径比＞15，抗热震次数为45次，常温强度为363.4MPa。

Claims (4)

1.一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，其特征在于，具体操作步骤如下：
步骤一，以质量百分比计，将10-20%的莫来石纤维棉剪成长5-10mm，宽2-5mm，高2-5mm的样条，再将样条与样条质量1.5-2.5倍的水混合后共同放入破碎机中破碎10-30s，得含有莫来石纤维的悬浊液；
步骤二，以质量百分比计，将80-90%的紫砂原料置于球磨罐中，以水为球磨介质进行球磨，球磨时间6-8h，得球磨后紫砂原料；
步骤三，将球磨后紫砂原料倒入放有搅拌器的烧杯中，设置搅拌器的转速为100-200r/min，再将步骤一所得含有莫来石纤维的悬浊液倒入烧杯中，继续搅拌5-10min，得混合浆料；
步骤四，将混合浆料，放入抽滤漏斗中，打开真空泵抽滤4-6h；
步骤五，将抽滤后的混合浆料放入双旋叶混炼机中混炼1-3h，得紫砂泥料；
步骤六，将紫砂泥料制坯，并置于110℃下干燥20-25h；
步骤七，将干燥后的紫砂泥料坯体置于中温炉中进行烧成，在1050-1200℃保温2-6小时，随炉自然冷却后取出，即得到内部均匀存在莫来石纤维的紫砂陶器。
2.根据权利要求1所述的一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，其特征在于，所述步骤一中破碎机为SD-JR08D型小型旋叶破碎机。
3.根据权利要求1所述的一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，其特征在于，所述步骤二中球磨罐为UBE-V0.4L型行星式球磨机。
4.根据权利要求1所述的一种将莫来石纤维棉加入紫砂泥料的分散方法，其特征在于，所述步骤六中紫砂泥料制坯方法根据紫砂产品种类选择捣打制坯或机压制坯。
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