CN116947467A - 一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，具体制备步骤如下：S1：熔融石英陶瓷辊原料处理；S2：石英陶瓷辊坯体制作处理；S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理；S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理；S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理；S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理；S7：石英陶瓷辊表面精细化处理，通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
Description
技术领域
本发明涉及石英陶瓷烧结技术领域，具体为一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法。
背景技术
石英陶瓷有两种，一种是用晶态石英(石英砂或水晶)1600度生产的，另一种是用石英玻璃粉碎后1200度生产的石英玻璃陶瓷，石英玻璃陶瓷是新发展起来的一种新型耐高温材料。具有导热性差、膨胀系数小、耐高温、热稳定性好、且成本较低等优点，通过将高纯熔融石英进行烧结制作呈陶瓷制品，为了保证陶瓷辊的强度也多会采用高纯熔融石英进行烧结制备。
然而，现有的石英陶瓷辊在烧结的过程中存在以下的问题：现有的对于石英陶瓷辊的烧结方式较为简单，由于采用熔融石英，石英为颗粒状，颗粒之间存在间隙，在陶瓷辊烧结前的坯体制作如果不达标，会导致在烧结的过程中陶瓷辊表面的光滑度下降并且表面可能存在气孔，从而影响产品的良品率。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，解决了现有的对于石英陶瓷辊的烧结方式较为简单，由于采用熔融石英，石英为颗粒状，颗粒之间存在间隙，在陶瓷辊烧结前的坯体制作如果不达标，会导致在烧结的过程中陶瓷辊表面的光滑度下降并且表面可能存在气孔，从而影响产品的良品率，这一技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，具体制备步骤如下：
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理；
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理；
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理；
S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理；
S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理；
S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理；
S7：石英陶瓷辊表面精细化处理；
通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
作为本发明的一种优选方式，S1：熔融石英陶瓷辊原料处理，将烧结用的熔融石英砂导入至研磨设备进行研磨处理，将熔融石英砂的内部颗粒控制在1mm-3mm。
作为本发明的一种优选方式，S2：石英陶瓷辊坯体制作处理，将研磨后的小颗粒熔融石英砂导入至陶瓷辊模具内并加入适量的粘接剂，进行陶瓷辊坯体制成，并对陶瓷辊的坯体表面进行打磨光滑处理，使得陶瓷辊坯体的表面处于光滑状态并备用。
作为本发明的一种优选方式，S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理，将成型后的陶瓷辊坯体置于烧结炉内，并对陶瓷辊坯体采用悬空式的放置方式进行烧结，并将烧结炉内部的温度控制在1000℃-1200℃，烧结时长控制在30h-40h。
作为本发明的一种优选方式，S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理，在对陶瓷辊坯体烧结完成后打开炉体并将坯体取出并观察陶瓷辊坯体的表面是否存在孔洞和裂纹，如果存在孔洞和裂纹则在陶瓷辊的表面均匀涂布熔融石英砂原料，使得坯体的表面光滑，并置入烧结炉内，温度控制在1000℃-1100℃，烧结时长控制在2h-3h，按照上述方式反复操作二到三次，直至烧结后的坯体表面光滑。
作为本发明的一种优选方式，S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理，将修补后的陶瓷辊取出后在表面均匀涂釉，涂釉完毕后重新置入烧结炉内，按照步骤四的烧结温度和时长进行再烧结，得预成品。
作为本发明的一种优选方式，S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理，将陶瓷辊预成品放入冷却用的炉体内，并将初始炉体温度控制在800℃，每间隔30min炉内温度下降100℃直至炉内温度达到30℃，并取出陶瓷辊。
作为本发明的一种优选方式，S7：石英陶瓷辊表面精细化处理，将取出后的陶瓷辊置于加工平台上，工人通过砂纸对石英陶瓷辊的表面进行打磨光滑操作，直至表面存在瑕疵肉眼无法观察为止。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明对高纯熔融石英陶瓷辊的烧结方法进行了优化，通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度，在对陶瓷辊坯体进行烧结的过程中对陶瓷辊表面反复进行修复，保证陶瓷辊的良品率。
2.本发明在陶瓷辊烧结完毕后采用温和式降温方式对陶瓷辊进行缓慢降温，可以减小由于陶瓷辊降温过快而导致陶瓷辊出现裂缝的可能性。
具体实施方式
实施例1：
一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，具体制备步骤如下：
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理；
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理；
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理；
S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理；
S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理；
S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理；
S7：石英陶瓷辊表面精细化处理；
通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理，将烧结用的熔融石英砂导入至研磨设备进行研磨处理，将熔融石英砂的内部颗粒控制在1mm-3mm。
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理，将研磨后的小颗粒熔融石英砂导入至陶瓷辊模具内并加入适量的粘接剂，进行陶瓷辊坯体制成，并对陶瓷辊的坯体表面进行打磨光滑处理，使得陶瓷辊坯体的表面处于光滑状态并备用。
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理，将成型后的陶瓷辊坯体置于烧结炉内，并对陶瓷辊坯体采用悬空式的放置方式进行烧结，并将烧结炉内部的温度控制在1000℃-1200℃，烧结时长控制在30h-40h。
S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理，在对陶瓷辊坯体烧结完成后打开炉体并将坯体取出并观察陶瓷辊坯体的表面是否存在孔洞和裂纹，如果存在孔洞和裂纹则在陶瓷辊的表面均匀涂布熔融石英砂原料，使得坯体的表面光滑，并置入烧结炉内，温度控制在1000℃-1100℃，烧结时长控制在2h-3h，按照上述方式反复操作二到三次，直至烧结后的坯体表面光滑。
S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理，将修补后的陶瓷辊取出后在表面均匀涂釉，涂釉完毕后重新置入烧结炉内，按照步骤四的烧结温度和时长进行再烧结，得预成品。
S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理，将陶瓷辊预成品放入冷却用的炉体内，并将初始炉体温度控制在800℃，每间隔30min炉内温度下降100℃直至炉内温度达到30℃，并取出陶瓷辊。
S7：石英陶瓷辊表面精细化处理，将取出后的陶瓷辊置于加工平台上，工人通过砂纸对石英陶瓷辊的表面进行打磨光滑操作，直至表面存在瑕疵肉眼无法观察为止。
本发明对高纯熔融石英陶瓷辊的烧结方法进行了优化，通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度，在对陶瓷辊坯体进行烧结的过程中对陶瓷辊表面反复进行修复，保证陶瓷辊的良品率，在陶瓷辊烧结完毕后采用温和式降温方式对陶瓷辊进行缓慢降温，可以减小由于陶瓷辊降温过快而导致陶瓷辊出现裂缝的可能性。
实施例2：
一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，具体制备步骤如下：
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理；
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理；
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理；
S4：石英陶瓷辊表面涂釉处理；
S5：石英陶瓷辊表面精细化处理；
通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理，将烧结用的熔融石英砂导入至研磨设备进行研磨处理，将熔融石英砂的内部颗粒控制在1mm-3mm。
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理，将研磨后的小颗粒熔融石英砂导入至陶瓷辊模具内并加入适量的粘接剂，进行陶瓷辊坯体制成，并对陶瓷辊的坯体表面进行打磨光滑处理，使得陶瓷辊坯体的表面处于光滑状态并备用。
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理，将成型后的陶瓷辊坯体置于烧结炉内，并对陶瓷辊坯体采用悬空式的放置方式进行烧结，并将烧结炉内部的温度控制在1000℃-1200℃，烧结时长控制在30h-40h。
S4：石英陶瓷辊表面涂釉处理，将修补后的陶瓷辊取出后在表面均匀涂釉，涂釉完毕后重新置入烧结炉内，按照步骤四的烧结温度和时长进行再烧结，得预成品。
S5：石英陶瓷辊表面精细化处理，将取出后的陶瓷辊置于加工平台上，工人通过砂纸对石英陶瓷辊的表面进行打磨光滑操作，直至表面存在瑕疵肉眼无法观察为止。
本发明对高纯熔融石英陶瓷辊的烧结方法进行了优化，通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
具体地，按照上述的两组实施例的烧结方式烧结陶瓷辊，每实施例以烧结100根陶瓷辊，并观察烧结成品情况，具体如下表所示：
此外，从上述对比参数可以得知，本发明对高纯熔融石英陶瓷辊的烧结方法进行了优化，通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度，在对陶瓷辊坯体进行烧结的过程中对陶瓷辊表面反复进行修复，保证陶瓷辊的良品率，在陶瓷辊烧结完毕后采用温和式降温方式对陶瓷辊进行缓慢降温，可以减小由于陶瓷辊降温过快而导致陶瓷辊出现裂缝的可能性。
最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (8)
1.一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
S1：熔融石英陶瓷辊原料处理；
S2：石英陶瓷辊坯体制作处理；
S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理；
S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理；
S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理；
S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理；
S7：石英陶瓷辊表面精细化处理；
通过熔融石英原料的预处理可以对原料进行细化处理，减小后续在烧结过程中存在瑕疵的可能性，并且在坯体制作、烧结、补料修复和温和式降温的过程中将坯体进行优化处理，提高陶瓷辊的良品率，最后通过涂釉再烧结以及精细化处理提高陶瓷辊表面的光滑度。
2.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S1：熔融石英陶瓷辊原料处理，将烧结用的熔融石英砂导入至研磨设备进行研磨处理，将熔融石英砂的内部颗粒控制在1mm-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S2：石英陶瓷辊坯体制作处理，将研磨后的小颗粒熔融石英砂导入至陶瓷辊模具内并加入适量的粘接剂，进行陶瓷辊坯体制成，并对陶瓷辊的坯体表面进行打磨光滑处理，使得陶瓷辊坯体的表面处于光滑状态并备用。
4.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S3：石英陶瓷辊坯体烧结处理，将成型后的陶瓷辊坯体置于烧结炉内，并对陶瓷辊坯体采用悬空式的放置方式进行烧结，并将烧结炉内部的温度控制在1000℃-1200℃，烧结时长控制在30h-40h。
5.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S4：石英陶瓷辊表面补料修复处理，在对陶瓷辊坯体烧结完成后打开炉体并将坯体取出并观察陶瓷辊坯体的表面是否存在孔洞和裂纹，如果存在孔洞和裂纹则在陶瓷辊的表面均匀涂布熔融石英砂原料，使得坯体的表面光滑，并置入烧结炉内，温度控制在1000℃-1100℃，烧结时长控制在2h-3h，按照上述方式反复操作二到三次，直至烧结后的坯体表面光滑。
6.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S5：石英陶瓷辊表面涂釉处理，将修补后的陶瓷辊取出后在表面均匀涂釉，涂釉完毕后重新置入烧结炉内，按照步骤四的烧结温度和时长进行再烧结，得预成品。
7.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S6：成品石英陶瓷辊温和式降温处理，将陶瓷辊预成品放入冷却用的炉体内，并将初始炉体温度控制在800℃，每间隔30min炉内温度下降100℃直至炉内温度达到30℃，并取出陶瓷辊。
8.根据权利要求1所述的一种高纯熔融石英陶瓷辊烧结方法，其特征在于：S7：石英陶瓷辊表面精细化处理，将取出后的陶瓷辊置于加工平台上，工人通过砂纸对石英陶瓷辊的表面进行打磨光滑操作，直至表面存在瑕疵肉眼无法观察为止。
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