CN112110715A - 应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属于二氧化锆陶瓷搅拌桨技术领域，尤其应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨及其加工工艺，包括以下重量份的原料：麻仓土20～30份、玄武岩纤维10～20份、玻璃纤维3～6份、二氧化锆10～15份、氧化铈1～3份、氧化镧1～3份、二氧化铪1～3份、α‑氧化铝1～4份、碳酸钙4～7份、表面活性剂0.03～0.05份、粘合剂0.5～1.5份、三氧化二硼0.5～1.8份、水55～95份，胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1700～1800℃，恒温保温7.5～8.5h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨；本发明多种原料的属性叠加，使得本发明的性能更优，可以适应玻璃溶液的环境，使用寿命更长。

Description

应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨及其加工工艺
技术领域
本发明涉及二氧化锆陶瓷搅拌结构技术领域，尤其涉及应用于玻璃溶液搅拌桨、旋转管的二氧化锆陶瓷及其加工工艺。
背景技术
玻璃是非晶无机非金属材料，一般是用多种无机矿物(如石英砂、硼砂、硼酸、重晶石、碳酸钡、石灰石、长石、纯碱等)为主要原料，另外加入少量辅助原料制成的。它的主要成分为二氧化硅和其他氧化物。普通玻璃的主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，和通过物理或者化学的方法制得的钢化玻璃等。有时把一些透明的塑料也称作有机玻璃。
现有钠钙玻璃容器或者硼硅玻璃容器的加工时，需要对玻璃溶液进行搅拌作业，而玻璃溶液的温度高，需要用到陶瓷搅拌桨对其进行搅拌，现有的陶瓷搅拌桨或者旋转管长时间浸泡在玻璃溶液中，容易被腐蚀或溶解，使用寿命低；
为解决上述问题，本申请中提出应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨及其加工工艺。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨及其加工工艺，具有耐腐蚀、纯度高、寿命长的特点。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，包括以下重量份的原料：麻仓土20～30份、玄武岩纤维10～20份、玻璃纤维3～6份、二氧化锆10～15份、氧化铈1～3份、氧化镧1～3份、二氧化铪1～3份、α-氧化铝1～4份、碳酸钙4～7份、表面活性剂0.03～0.05份、粘合剂0.5～1.5份、三氧化二硼0.5～1.8份、水55～95份。
优选的，包括以下重量份的原料：麻仓土20份、玄武岩纤维10份、玻璃纤维3份、二氧化锆10份、氧化铈1份、氧化镧1份、二氧化铪1份、α-氧化铝1份、碳酸钙4份、表面活性剂0.03份、粘合剂0.5份、三氧化二硼0.5份、水55份。
优选的，包括以下重量份的原料：麻仓土25份、玄武岩纤维15份、玻璃纤维4份、二氧化锆12份、氧化铈2份、氧化镧2.2份、二氧化铪2.4份、α-氧化铝3.2份、碳酸钙5份、表面活性剂0.04份、粘合剂1.0份、三氧化二硼1.1份、水75份。
优选的，包括以下重量份的原料：麻仓土30份、玄武岩纤维20份、玻璃纤维6份、二氧化锆15份、氧化铈3份、氧化镧3份、二氧化铪3份、α-氧化铝4份、碳酸钙7份、表面活性剂0.05份、粘合剂1.5份、三氧化二硼1.8份、水95份。
优选的，所述二氧化锆陶瓷搅拌桨包括搅拌轴，所述搅拌轴的右端设置有螺旋搅拌部，所述搅拌轴的左端设置有安装部，所述安装部的表面还设置有安装孔，所述搅拌轴、螺旋搅拌部和安装部为一体成型结构。
应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其包括以下制备工艺步骤：
S1：准备搅拌桨原料，包括上述重量份的原料：麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、表面活性剂、粘合剂、三氧化二硼、水；
S2：将上述重量份的麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、三氧化二硼和水混合加到球磨罐中球磨100～150min，再加入上述重量份的粘合剂，以200～300rpm的转速进行湿法混合50～70min；
S3：再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至100～150rpm，继续球磨40～50min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为1.5％～2.5％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为230～280℃，模具压强为150～250MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配；
S4：将S3中的胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1700～1800℃，恒温保温7.5～8.5h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨。
优选的，所述粘合剂为聚乙烯醇。
优选的，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种。
优选的，所述S3中，再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至125rpm，继续球磨45min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为2％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为250℃，模具压强为200MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配。
本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明中，玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，二氧化锆的折射率大、熔点高、耐蚀性强，故用于窑业原料，多种原料的属性叠加，使得本发明的性能更优，可以适应玻璃溶液的环境，使用寿命更长，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明中二氧化锆陶瓷搅拌桨的结构示意图；
图2为本发明中二氧化锆陶瓷螺旋管的结构示意图
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1
如图1和2所示，本发明提出的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，包括以下重量份的原料：麻仓土20份、玄武岩纤维10份、玻璃纤维3份、二氧化锆10份、氧化铈1份、氧化镧1份、二氧化铪1份、α-氧化铝1份、碳酸钙4份、表面活性剂0.03份、粘合剂0.5份、三氧化二硼0.5份、水55份。
应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其包括以下制备工艺步骤：
S1：准备搅拌桨原料，包括上述重量份的原料：麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、表面活性剂、粘合剂、三氧化二硼、水；
S2：将上述重量份的麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、三氧化二硼和水混合加到球磨罐中球磨100min，再加入上述重量份的粘合剂，以200rpm的转速进行湿法混合50min；
S3：再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至100rpm，继续球磨40min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为1.5％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为230℃，模具压强为150MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配；
S4：将S3中的胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1700℃，恒温保温7.5h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨。
实施例2
如图1和2所示，本发明提出的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，包括以下重量份的原料：麻仓土25份、玄武岩纤维15份、玻璃纤维4份、二氧化锆12份、氧化铈2份、氧化镧2.2份、二氧化铪2.4份、α-氧化铝3.2份、碳酸钙5份、表面活性剂0.04份、粘合剂1.0份、三氧化二硼1.1份、水75份。
应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其包括以下制备工艺步骤：
S1：准备搅拌桨原料，包括上述重量份的原料：麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、表面活性剂、粘合剂、三氧化二硼、水；
S2：将上述重量份的麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、三氧化二硼和水混合加到球磨罐中球磨125min，再加入上述重量份的粘合剂，以200～300rpm的转速进行湿法混合60min；
S3：再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至125rpm，继续球磨45min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为2％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为250℃，模具压强为200MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配；
S4：将S3中的胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1750℃，恒温保温8h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨。
实施例3
如图1和2所示，本发明提出的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，包括以下重量份的原料：麻仓土30份、玄武岩纤维20份、玻璃纤维6份、二氧化锆15份、氧化铈3份、氧化镧3份、二氧化铪3份、α-氧化铝4份、碳酸钙7份、表面活性剂0.05份、粘合剂1.5份、三氧化二硼1.8份、水95份。
应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其包括以下制备工艺步骤：
S1：准备搅拌桨原料，包括上述重量份的原料：麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、表面活性剂、粘合剂、三氧化二硼、水；
S2：将上述重量份的麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、三氧化二硼和水混合加到球磨罐中球磨150min，再加入上述重量份的粘合剂，以300rpm的转速进行湿法混合70min；
S3：再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至150rpm，继续球磨50min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为12.5％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为280℃，模具压强为250MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配；
S4：将S3中的胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1800℃，恒温保温8.5h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨。
本实施例中，需要说明的是，麻仓土产于景德镇附近的麻仓山的一种高岭土，是制造瓷器的主要原料之一，是非常好的陶瓷原料，制得的陶瓷密度高，纯度高，寿命好，再配合玄武岩纤维，玄武岩纤维以天然玄武岩拉制的连续纤维，使玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。纯天然玄武岩纤维的颜色一般为褐色，有金属光泽。玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成。玄武岩连续纤维不仅强度高，而且还具有电绝缘、耐腐蚀、耐高温等多种优异性能，二氧化锆的折射率大、熔点高、耐蚀性强，故用于窑业原料，多种原料的属性叠加，使得本发明的性能更优，可以适应玻璃溶液的环境，使用寿命更长，适合推广使用；
二氧化锆陶瓷搅拌结构为搅拌桨或者旋转管，并不局限于此。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，其特征在于，包括以下重量份的原料：麻仓土20～30份、玄武岩纤维10～20份、玻璃纤维3～6份、二氧化锆10～15份、氧化铈1～3份、氧化镧1～3份、二氧化铪1～3份、α-氧化铝1～4份、碳酸钙4～7份、表面活性剂0.03～0.05份、粘合剂0.5～1.5份、三氧化二硼0.5～1.8份、水55～95份。
2.根据权利要求1所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，其特征在于，包括以下重量份的原料：麻仓土20份、玄武岩纤维10份、玻璃纤维3份、二氧化锆10份、氧化铈1份、氧化镧1份、二氧化铪1份、α-氧化铝1份、碳酸钙4份、表面活性剂0.03份、粘合剂0.5份、三氧化二硼0.5份、水55份。
3.根据权利要求1所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，其特征在于，包括以下重量份的原料：麻仓土25份、玄武岩纤维15份、玻璃纤维4份、二氧化锆12份、氧化铈2份、氧化镧2.2份、二氧化铪2.4份、α-氧化铝3.2份、碳酸钙5份、表面活性剂0.04份、粘合剂1.0份、三氧化二硼1.1份、水75份。
4.根据权利要求1所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，其特征在于，包括以下重量份的原料：麻仓土30份、玄武岩纤维20份、玻璃纤维6份、二氧化锆15份、氧化铈3份、氧化镧3份、二氧化铪3份、α-氧化铝4份、碳酸钙7份、表面活性剂0.05份、粘合剂1.5份、三氧化二硼1.8份、水95份。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨，其特征在于，所述二氧化锆陶瓷搅拌桨包括搅拌轴(1)，所述搅拌轴(1)的右端设置有螺旋搅拌部(2)，所述搅拌轴(1)的左端设置有安装部(3)，所述安装部(3)的表面还设置有安装孔(4)，所述搅拌轴(1)、螺旋搅拌部(2)和安装部(3)为一体成型结构。
6.权利要求5所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其特征在于，包括以下制备工艺步骤：
S1：准备搅拌桨原料，包括上述重量份的原料：麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、表面活性剂、粘合剂、三氧化二硼、水；
S2：将上述重量份的麻仓土、玄武岩纤维、玻璃纤维、二氧化锆、氧化铈、氧化镧、二氧化铪、α-氧化铝、碳酸钙、三氧化二硼和水混合加到球磨罐中球磨100～150min，再加入上述重量份的粘合剂，以200～300rpm的转速进行湿法混合50～70min；
S3：再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至100～150rpm，继续球磨40～50min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为1.5％～2.5％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为230～280℃，模具压强为150～250MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配；
S4：将S3中的胚料置入反应烧结炉中，将烧结炉抽真空，升温至1700～1800℃，恒温保温7.5～8.5h，得到二氧化锆陶瓷搅拌桨。
7.根据权利要求6所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇。
8.根据权利要求6所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其特征在于，所述表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、二辛基琥珀酸磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种。
9.根据权利要求6所述的应用于硼玻璃溶液的二氧化锆陶瓷搅拌桨的加工工艺，其特征在于，所述S3中，再加入上述重量份的表面活性剂，转速降低至125rpm，继续球磨45min，将混合均匀的浆料放在室外自然晾干，料浆水分为2％时，将料浆装入温等静压模具压制，其中，温等静压成型的温度为250℃，模具压强为200MPa，模具的形状与搅拌桨的形状相适配。
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