CN112126811A - 一种瓷器配方及生产工艺 - Google Patents

一种瓷器配方及生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN112126811A
CN112126811A CN202011020667.XA CN202011020667A CN112126811A CN 112126811 A CN112126811 A CN 112126811A CN 202011020667 A CN202011020667 A CN 202011020667A CN 112126811 A CN112126811 A CN 112126811A
Authority
CN
China
Prior art keywords
green body
titanium hydride
silicon dioxide
hydrochloric acid
porcelain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202011020667.XA
Other languages
English (en)
Inventor
卯志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changsha Erdao New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Changsha Erdao New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changsha Erdao New Energy Technology Co ltd filed Critical Changsha Erdao New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202011020667.XA priority Critical patent/CN112126811A/zh
Publication of CN112126811A publication Critical patent/CN112126811A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/026—Anodisation with spark discharge
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/34—Anodisation of metals or alloys not provided for in groups C25D11/04 - C25D11/32

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明提供了一种瓷器配方及生产工艺，以锌粉、氧化铈、氧化铝、硅酸钠、氟铝酸钠、苯胺、纳米石墨和二氧化硅包覆氢化钛等为原料制成一种瓷器产品，其具有优异的机械强度、防污性能和抑菌性能。其中，二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：先将氢化钛加入乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。

Description

一种瓷器配方及生产工艺
技术领域
本发明涉及瓷器技术领域，特别地，涉及一种瓷器配方及生产工艺。
背景技术
瓷器的成型要通过在窑内经过高温烧制，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生化学变化。大部分瓷器的白度为65～75，光泽度小于80％，仅能满足普通日用要求，很难满足更高的美观性要求。
瓷器是一种由瓷石、高岭土、石英石、莫来石等组成，外表施有玻璃质釉或彩绘的物器。传统瓷器多是伴随人们对日常生活的需求而产生，像餐具、茶具、咖啡具、酒具，以及生活中用到的花瓶容器等。但是随着生活水平的提高和瓷器应用领域的扩展，人们对瓷器的品质提出了更高的要求。
瓷器是一种典型的脆性材料，在拣选、加工、搬运和使用过程中容易破损，因此，研究如何提高瓷器的机械强度是非常有必要的。
瓷器的内壁和外壁上往往存在大量细小微孔，这些微孔暴露在外，很容易藏纳细菌，并随着时间的推移大量繁殖，这对于接触瓷器的人体健康是非常不利的，故提高瓷器的抑菌性能也是非常必要的。
另外，普通瓷器表面经常沾污，且污物不易清洗，影响美观，消耗大量洗涤剂和水资源，洗涤剂残留会对人体造成危害，残留污物也容易滋生细菌，洗涤剂的使用还会带来水污染问题。目前很多产品通过在表面施加一层超平滑釉，或者在表面形成防污涂层，使得污物不易牢固粘附在瓷器表面，从而实现抗污性。但是，这些方法只能在一定程度上缓解瓷器表面的污染问题，随着使用时间的延长，容易出现开裂、脱落，随即失去相应的防污性能；随着表面磨损，表面粗糙度增加，瓷器的防污性能也逐渐下降。
发明内容
本发明目的在于提供一种瓷器配方及生产工艺，以解决机械强度差、防污性能和抑菌性能差等技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种瓷器配方，以重量份计，是由以下原料制成的：锌粉10份，氧化铈0.8～1份，氧化铝3～4份，硅酸钠35～45份，氟铝酸钠8～10份，苯胺13～15份，纳米石墨25～35份，二氧化硅包覆氢化钛45～55份；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度60～80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
优选的，纳米石墨的粒径为30～50nm。
优选的，在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为2～3：10：13～15：0.08～0.1：5～7。
优选的，步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
优选的，步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤3～5次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20～30分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡15～20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
优选的，步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6～0.8倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置22～25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5～8Pa，加热至520～550℃，保温2～3小时，继续升温至780～800℃，保温5～7小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
优选的，步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：5～8：2～3：1～2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于5～8倍重量的0.1～0.2mol/L盐酸溶液中而得。
优选的，步骤(2)中，超声波振荡功率为300～500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2～3次。
优选的，步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的6～9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8～10。
优选的，步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度45～55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380～450V，负向氧化终电压100～130V，氧化时间8～12分钟，电流密度2～3A/dm3，频率500～800Hz，正负占空比为1：0.8～1。
优选的，步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10～15MPa，维持压力10～15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
优选的，步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1400～1500℃保温2～3小时。
本发明具有以下有益效果：
本发明以锌粉、氧化铈、氧化铝、硅酸钠、氟铝酸钠、苯胺、纳米石墨和二氧化硅包覆氢化钛等为原料制成一种瓷器产品，其具有优异的机械强度、防污性能和抑菌性能。具体分析如下：
1、在制备瓷器产品时，先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯，然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡，使得生坯表面以及表面孔隙充填盐酸溶液，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，苯胺发生聚合，在生坯表面形成聚苯胺。聚苯胺具有一定的抑菌性，而且，聚苯胺对锌、铜等金属具有配位作用，形成的配合物进一步增强了抑菌性。聚苯胺的引入通过交联作用提高分子间的作用力，进而增大了产品的机械性能，同时，聚苯胺对生坯表面的填补作用也有效提高了防污性能。
2、将预制生坯置于硅酸钠、氟铝酸钠制成的电解液中，微弧氧化，电解液中的钠离子、氟铝酸根、硅酸根等结合在预制生坯表面，形成保护膜，进一步提高了机械性能、防污性能和抑菌性能。
3、本发明将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，分解出活性碳原子渗入表层，使得表层高碳化，大大提高了产品的机械性能和抑菌性能。在渗碳处理后也进一步优化产品的表面光滑性，进一步提高产品的防污性能。
渗碳的具体过程如下：氢化钛高温分解出氢气，氢气与纳米石墨发生反应，形成活性碳原子。这些活性碳原子渗入表层，使得表层高碳化。本发明利用二氧化硅包覆氢化钛，一方面控制氢气释放速率，避免氢气快速耗尽，另一方面在渗碳过程中二氧化硅与生坯中的氧化铝形成部分莫来石相，大大提高了产品的机械强度。
4、在制备二氧化硅包覆氢化钛时，先将氢化钛加入无水乙醇中，搅拌至完全溶解，得到预制液；然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理即得。预制液中含有水，滴加后四氯化硅水解生成氯化氢和二氧化硅，氯化氢逸出，二氧化硅沉积在氢化钛表面，从而形成二氧化硅包覆氢化钛。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈0.8kg，氧化铝4kg，硅酸钠35kg，氟铝酸钠10kg，苯胺13kg，纳米石墨35kg，二氧化硅包覆氢化钛45kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为30nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为3：10：13：0.1：5。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤5次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温5小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：8：2：2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于8倍重量的0.1mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380V，负向氧化终电压130V，氧化时间8分钟，电流密度3A/dm3，频率500Hz，正负占空比为1：1。
步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10MPa，维持压力15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1400℃保温3小时。
实施例2：
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈1kg，氧化铝3kg，硅酸钠45kg，氟铝酸钠8kg，苯胺15kg，纳米石墨25kg，二氧化硅包覆氢化钛55kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度60％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为50nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为2：10：15：0.08：7。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤3次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡30分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡15分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.8倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置22小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度8Pa，加热至520℃，保温3小时，继续升温至780℃，保温7小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：5：3：1，其中，盐酸溶液的浓度为0.2mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于5倍重量的0.2mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为300W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤3次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的6倍，预制生坯与电解液的质量比为1：10。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度45℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压450V，负向氧化终电压100V，氧化时间12分钟，电流密度2A/dm3，频率800Hz，正负占空比为1：0.8。
步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至15MPa，维持压力10分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1500℃保温2小时。
实施例3：
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈0.9kg，氧化铝3.5kg，硅酸钠40kg，氟铝酸钠9kg，苯胺14kg，纳米石墨30kg，二氧化硅包覆氢化钛50kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度70％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为40nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为2.5：10：14：0.09：6。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤4次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡25分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡18分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.7倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置23小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度6Pa，加热至540℃，保温2.5小时，继续升温至790℃，保温6小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：7：2.5：1.5，其中，盐酸溶液的浓度为0.15mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于6倍重量的0.15mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为400W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的8倍，预制生坯与电解液的质量比为1：9。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度50℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压400V，负向氧化终电压110V，氧化时间10分钟，电流密度2.5A/dm3，频率700Hz，正负占空比为1：0.9。
步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至12MPa，维持压力13分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1450℃保温2.5小时。
对比例1
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铝4kg，硅酸钠35kg，氟铝酸钠10kg，苯胺13kg，纳米石墨35kg，二氧化硅包覆氢化钛45kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为30nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为3：10：13：0.1：5。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤5次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温5小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：8：2：2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于8倍重量的0.1mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380V，负向氧化终电压130V，氧化时间8分钟，电流密度3A/dm3，频率500Hz，正负占空比为1：1。
步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10MPa，维持压力15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1400℃保温3小时。
对比例2
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈0.8kg，硅酸钠35kg，氟铝酸钠10kg，苯胺13kg，纳米石墨35kg，二氧化硅包覆氢化钛45kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为30nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为3：10：13：0.1：5。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤5次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温5小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：8：2：2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于8倍重量的0.1mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380V，负向氧化终电压130V，氧化时间8分钟，电流密度3A/dm3，频率500Hz，正负占空比为1：1。
步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10MPa，维持压力15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(4)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1400℃保温3小时。
对比例3
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈0.8kg，氧化铝4kg，硅酸钠35kg，氟铝酸钠10kg，纳米石墨35kg，二氧化硅包覆氢化钛45kg；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
纳米石墨的粒径为30nm。
在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为3：10：13：0.1：5。
步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤5次，干燥。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(3)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温5小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，水的用量为硅酸钠重量的9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8。
步骤(2)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380V，负向氧化终电压130V，氧化时间8分钟，电流密度3A/dm3，频率500Hz，正负占空比为1：1。
步骤(3)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10MPa，维持压力15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
步骤(3)中，渗碳的工艺条件为：在真空烧结炉中，1400℃保温3小时。
对比例4
一种瓷器配方，是由以下原料制成的：锌粉10kg，氧化铈0.8kg，氧化铝4kg，硅酸钠35kg，氟铝酸钠10kg，苯胺13kg，纳米石墨35kg。
纳米石墨的粒径为30nm。
基于上述配方的一种瓷器的生产工艺，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，即得所述的一种瓷器。
步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5Pa，加热至550℃，保温2小时，继续升温至800℃，保温5小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：8：2：2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于8倍重量的0.1mol/L盐酸溶液中而得。
步骤(2)中，超声波振荡功率为500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2次。
步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8。
步骤(3)中，微弧氧化成膜的工艺条件为：电解液温度55℃，电源模式为正反方向方波脉冲，正向氧化终电压380V，负向氧化终电压130V，氧化时间8分钟，电流密度3A/dm3，频率500Hz，正负占空比为1：1。
试验例
对实施例1～3和对比例1～4所得瓷器进行性能检测，包括防污性能、抑菌性能、抗弯强度、耐磨性等，结果见表1。
参考GB/T31859-2015检测易洁性(防污性能)，参考JC/T897-2014检测抑菌性能。
抗弯强度：利用SANS万能试验机，三点弯曲法测试。
耐磨性的检测方法如下：用磨损度r表示，测定方法是以水为介质，1cm×1cm×1cm的试样置于JZ7502型砂轮湿法耐磨试验机上，釆用TL80号R2A·B250大气孔组织绿碳化硅砂轮，在荷重为40N下以98r/min的转速经300转的磨程磨削后，测定其单位面积上的磨损量，用下式计算：r＝(M1-M2)/S，其中M1为试样的磨前质量(g)；M2为试样的磨后质量(g)；S为试样的受磨面积(cm2)。试验值以测定几组试样的算术平均值和方差表示。
表1.性能检测结果
易洁性(g/cm<sup>2</sup>) 大肠杆菌抑菌率(％) 抗弯强度(MPa) 耐磨性(g/cm<sup>2</sup>)
实施例1 0.06 99.7 212 0.04
实施例2 0.07 99.8 215 0.05
实施例3 0.04 99.9 223 0.02
对比例1 0.08 95.6 188 0.11
对比例2 0.09 96.4 194 0.09
对比例3 0.28 90.1 159 0.56
对比例4 0.22 97.3 168 0.87
由表1可知，实施例1～3所得瓷器易洁性佳，说明防污性能好，大肠杆菌抑菌率高，抗弯强度高，耐磨性好，具有优异的机械性能。对比例1略去氧化铈，对比例2略去氧化铝，对比例3略去苯胺，对比例4略去二氧化硅包覆氢化钛，所得瓷器的机械性能、防污性能和抑菌性能均明显变差，说明本发明各组分协同增效，改善机械性能、防污性能和抑菌性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种瓷器配方，其特征在于，以重量份计，是由以下原料制成的：锌粉10份，氧化铈0.8～1份，氧化铝3～4份，硅酸钠35～45份，氟铝酸钠8～10份，苯胺13～15份，纳米石墨25～35份，二氧化硅包覆氢化钛45～55份；其中，所述二氧化硅包覆氢化钛是通过以下方法制备得到的：
(A)先将氢化钛加入质量浓度60～80％乙醇水溶液中，超声波分散均匀，得到预制液；
(B)然后向对溴甲苯加入烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅，接着边搅拌边缓慢滴加预制液，发生水解，后处理，即得所述的二氧化硅包覆氢化钛。
2.根据权利要求1所述的一种瓷器配方，其特征在于，在制备二氧化硅包覆氢化钛时，氢化钛、乙醇水溶液、对溴甲苯、烷基酚聚氧乙烯醚和四氯化硅的质量比为2～3：10：13～15：0.08～0.1：5～7。
3.根据权利要求1所述的一种瓷器配方，其特征在于，步骤(B)中，水解产生氯化氢气体和反应液，前者回收处理，后者进行后处理。
4.根据权利要求1所述的一种瓷器配方，其特征在于，步骤(B)中，后处理的具体方法为：过滤，体积浓度95％乙醇水溶液洗涤3～5次，干燥。
5.基于权利要求1～4中任一项所述配方的一种瓷器的生产工艺，其特征在于，具体步骤如下：
(1)先以锌粉、氧化铈和氧化铝为原料制成生坯；
(2)然后将生坯放入盐酸溶液中超声波振荡20～30分钟，取出后在生坯表面均匀喷洒苯胺，置于冰水浴中，再在生坯表面均匀喷洒过硫酸铵的盐酸溶液，超声波振荡15～20分钟，洗涤，干燥，得到预制生坯；
(3)接着将硅酸钠、氟铝酸钠加入水中配制成电解液，将预制生坯置于电解液中，微弧氧化成膜，得到带膜坯；
(4)最后将带膜坯与纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛装填入石墨坩埚中，渗碳，即得所述的一种瓷器。
6.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，步骤(1)的具体方法如下：先将锌粉、氧化铈和氧化铝混合并转移至球磨机中，接着加入它们总重量0.6～0.8倍的水中，混合成泥，用密封膜裹覆后密封放置22～25小时，机械真空练泥，压制成型，然后转移至真空烧结炉中，真空度5～8Pa，加热至520～550℃，保温2～3小时，继续升温至780～800℃，保温5～7小时，然后随炉冷却，即得所述的生坯。
7.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，生坯、盐酸溶液、苯胺、过硫酸铵的盐酸溶液的质量比为1：5～8：2～3：1～2，其中，盐酸溶液的浓度为0.1～0.2mol/L，过硫酸铵的盐酸溶液是将过硫酸铵溶解于5～8倍重量的0.1～0.2mol/L盐酸溶液中而得。
8.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中，超声波振荡功率为300～500W，反应完成后利用无水乙醇和去离子水交替洗涤2～3次。
9.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，步骤(3)中，水的用量为硅酸钠重量的6～9倍，预制生坯与电解液的质量比为1：8～10。
10.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，步骤(4)的具体方法为：先将纳米石墨、二氧化硅包覆氢化钛混合球磨得混合粉，接着将一部分混合粉装入石墨坩埚中，然后将带膜坯装入石墨坩埚，再装入剩余混合粉，完成装填；加压至10～15MPa，维持压力10～15分钟后密封石墨坩埚，进行渗碳处理。
CN202011020667.XA 2020-09-25 2020-09-25 一种瓷器配方及生产工艺 Withdrawn CN112126811A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011020667.XA CN112126811A (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种瓷器配方及生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011020667.XA CN112126811A (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种瓷器配方及生产工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112126811A true CN112126811A (zh) 2020-12-25

Family

ID=73839691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011020667.XA Withdrawn CN112126811A (zh) 2020-09-25 2020-09-25 一种瓷器配方及生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112126811A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101016594A (zh) * 2007-03-01 2007-08-15 江苏大学 原位颗粒增强锌基复合材料的制备方法
CN101748468A (zh) * 2010-01-25 2010-06-23 哈尔滨工业大学 一种镁合金表面高太阳吸收率高发射率热控涂层的制备方法
CN102134664A (zh) * 2010-12-20 2011-07-27 昆明理工大学 一种均匀弥散颗粒增强金属基复合材料及其制备方法
EP2762599A4 (en) * 2011-09-26 2015-03-04 Jfe Steel Corp ALLOY FIRE-GRAINED STEEL PLATE WITH EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AFTER COATING
CN104388717A (zh) * 2014-12-15 2015-03-04 中南大学 一种添加稀土元素快速制备梯度硬质合金的方法
CN106119656A (zh) * 2016-08-11 2016-11-16 宁波市鄞州亚大汽车管件有限公司 一种刹车系统环眼接头
CN107142408A (zh) * 2017-05-02 2017-09-08 四川大学 一种具有表面渗碳层的硬质合金制备方法
CN107406958A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 新日铁住金株式会社 锌系镀覆钢板
CN109295348A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 天津圣金特汽车配件有限公司 一种高强度铝合金刹车盘的制备工艺

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101016594A (zh) * 2007-03-01 2007-08-15 江苏大学 原位颗粒增强锌基复合材料的制备方法
CN101748468A (zh) * 2010-01-25 2010-06-23 哈尔滨工业大学 一种镁合金表面高太阳吸收率高发射率热控涂层的制备方法
CN102134664A (zh) * 2010-12-20 2011-07-27 昆明理工大学 一种均匀弥散颗粒增强金属基复合材料及其制备方法
EP2762599A4 (en) * 2011-09-26 2015-03-04 Jfe Steel Corp ALLOY FIRE-GRAINED STEEL PLATE WITH EXCELLENT CORROSION RESISTANCE AFTER COATING
CN104388717A (zh) * 2014-12-15 2015-03-04 中南大学 一种添加稀土元素快速制备梯度硬质合金的方法
CN107406958A (zh) * 2015-03-31 2017-11-28 新日铁住金株式会社 锌系镀覆钢板
CN106119656A (zh) * 2016-08-11 2016-11-16 宁波市鄞州亚大汽车管件有限公司 一种刹车系统环眼接头
CN107142408A (zh) * 2017-05-02 2017-09-08 四川大学 一种具有表面渗碳层的硬质合金制备方法
CN109295348A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 天津圣金特汽车配件有限公司 一种高强度铝合金刹车盘的制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10737983B2 (en) Black zirconia sintered body and preparation method therefor and use thereof
CN102835891B (zh) 一种金属陶瓷耐磨涂层不粘锅的制备方法
CN102251234B (zh) 一种基于溶胶-凝胶法的Al2O3涂层硬质合金的制备方法
CN108065788A (zh) 一种抗菌不粘材料及其制备方法和抗菌不粘锅具
CN108067407A (zh) 一种抗菌不粘材料及其制备方法和抗菌不粘锅具
CN110590404B (zh) 一种碳基材料表面HfB2-SiC抗氧化涂层的制备方法
CN111548122B (zh) 一种抗菌精雕石瓷砖及其制备方法
CN101914765B (zh) 镁合金化学转化-微弧氧化制备深色陶瓷膜的方法
EP3683330A1 (en) Nonstick utensil and manufacturing method thereof
CN104257249A (zh) 一种金属陶瓷耐磨涂层不粘锅的制备方法
CN107523785A (zh) 钼基合金表面抗氧化涂层及其制备方法
CN112479734A (zh) 一种耐磨损、耐高低温的陶瓷制品
CN107675120B (zh) 一种在钼或钼合金表面制备硅化钼涂层的方法
CN112126811A (zh) 一种瓷器配方及生产工艺
CN107713708B (zh) 防腐锅具及其制备方法
CN107653475A (zh) 一种钛合金表面使用微弧氧化溶液制备高温复合涂层的方法
CN114790080A (zh) 一种基于硅酸锆的抗菌陶瓷釉及其制备方法
CN104478399B (zh) 一种钢基表面含铬耐磨陶瓷涂料层及其制备方法
CN106793232B (zh) 一种微波炉或者烤箱腔体的成型方法
CN111792913A (zh) 一种耐磨抑菌陶瓷及其加工方法
CN109020598A (zh) 一种高导热抗菌耐磨的日用陶瓷制品及其制备方法
KR100869711B1 (ko) 주방용 조리기구의 표면개질을 위한 표면처리방법
CN113186449B (zh) 一种耐用不锈钢锅的制备方法
CN114606551B (zh) 一种用于镁合金表面处理的陶瓷膜层制备方法
CN114346919B (zh) 一种超细粒度金刚石砂轮及其加工工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201225

WW01 Invention patent application withdrawn after publication