CN1284744C - 堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于陶瓷材料领域，其特征在于：由菱镁矿、镁质粘土、高岭土、铝土矿、黑粘土、矿化剂为原材料组合烧结而成，它们之间重量份为：菱镁矿5～20份，镁质粘土10～30份，高岭土15～35份，铝土矿15～35份，黑粘土5～25份，矿化剂1～8份；所述矿化剂为铝云母；直接降低原料成本50%以上。产品的热稳定性等技术质量指标达到了国标规定的标准。而且扩大了烧成范围，提高了机械强度。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷材料领域，涉及一种堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料。
背景技术
目前国内生产的耐热瓷所用的主要原料是依靠进口澳大利亚产的锂辉石，再加上优质高岭土和石英等原料组合成的锂辉石质耐热瓷坯料，锂辉石在耐热瓷坯料配方中的用量高达45％～50％，该原料大部分用于国内锂锭生产，根据锂辉石中锂含量高低、其价格波动在2700元～3200元/吨，近年来每年以30％～50％的上涨价格进口，并且原材料稀缺、供不应求，经常造成耐热瓷厂家停工待料，因此，耐热瓷原料国产化一直是国内各企业和陶瓷科研单位研究的课题，但现有研究成果并不理想。
发明内容
为适应国内外耐热瓷市场需求，增强耐热瓷产品市场竞争能力，采用国内原材料替代进口原料必将产生良好的社会效益和经济效益。到目前为止，尚未发现有任何破坏本发明新颖性的资料，本发明人经过多年的精心研究，通过各种实验、检测，取得了最佳效果，从而完成了本发明。
本发明的目的就是要提供一种采用国内天然的菱镁矿、镁质粘土和铝土矿等为原材料组合烧结而成堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料，尤其是用于替代进口原料烧制精细陶瓷烹调器。
本发明是这样实现的，堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料由菱镁矿、镁质粘土、高岭土、铝土矿、黑粘土和矿化剂为原材料组合烧结而成，它们的重量份为：菱镁矿5～20份，镁质粘土10～30份，高岭土15～35份，铝土矿15～35份，黑粘土5～25份，矿化剂1～8份；所述矿化剂为铝云母。
所述各原材料的重量份优选为：菱镁矿10～15份，镁质粘土15～25份，高岭土20～30份，铝土矿20～30份，黑粘土10～20份，铝云母2～5份；对菱镁矿的成份要求是：氧化镁的含量45％以上；对镁质粘土的成份要求是：氧化镁的含量20％以上；对高岭土的成份要求是：三氧化二铝的含量36％以上；对铝土矿的成份要求是：三氧化二铝的含量65％以上；对黑粘土的成份要求是：三氧化二铝的含量30％以上。
新材料耐热瓷与进口锂辉石耐热瓷效益分析表：
| 序号 | 材料名称 | 日用量/吨 | 单位/元 | 效益分析(300日/年) |
| 1 | 澳大利亚锂辉石原配方 | 6 | 2000 | 年用量：1800吨×2000元＝360万元 |
| 2 | 堇青石莫来石质新配方 | 6 | 800 | 年用量：1800吨×800元＝144万元 |
| 3 | 节省成本 | 216万元 |
堇青石、莫来石耐热瓷检测报告
| 检验项目 | 检验结果 | 检验依据 |
| 热稳定性 | 400℃至20℃热交换一次，2件胎未裂；450℃至20℃热交换一次，2件胎未裂；500℃至20℃热交换一次，2件胎未裂； | 参照QB/T2580-2002 |
检验单位：中国轻工业陶瓷研究所检验中心
国家日用陶瓷质量监督检验中心。
本发明由于采用国内天然的菱镁矿、镁质粘土和铝土矿等原材料替代进口原料烧制烹调瓷，因而具有节省了大量外汇，直接降低原料成本50％以上。产品的热稳定性等技术质量指标达到了国标规定的标准。而且扩大了烧成范围，提高了机械强度。
具体实施方式
实施例1：根据国内矿物质化学分析数据，采用国内天然的菱镁矿、镁质粘土和铝土矿等原材料，加入少量的矿化剂，低温合成的堇青石、莫来石和低膨胀的固熔体，再加入适量的高可塑性和粘性好的粘土研制而成，其中：菱镁矿7份，镁质粘土(黑滑石)20份，高岭土25份，铝土矿25份，惠来黑粘土15份，矿化剂、助溶剂铝云母4份用于降低原料烧成温度；对菱镁矿的成份要求是：氧化镁的含量45％以上；对镁质粘土的成份要求是：氧化镁的含量20％以上；对高岭土的成份要求是：三氧化二铝的含量36％以上；对铝土矿的成份要求是：三氧化二铝的含量65％以上；对黑粘土的成份要求是：三氧化二铝的含量30％以上。烧结而成耐热瓷的膨胀系数小于2×10～6ac，产品可在1260℃～1290℃烧成，产品的机械强度达700～800kg/cm，可经受400℃～20℃水中热交换一次不开裂，其耐热急变性能达到国家规定的耐热瓷标准，可用于各种热源下炖、煮食品，并可长期使用完好无损，具有良好的耐急冷急热性能。
由于产品原料内含有适量的莫来石晶体，因此烧成范围也比进口锂辉石原料制作要宽，这给烧成工艺带来了方便，降低了烧成工艺上的难度，并可提高产品的合格率。
精制加工采用当前先进的湿法球磨，瓷球粉碎方式，其原料细度达到325目，原料泥浆经过三次除铁，液压脱水，真空练泥存腐15日后、投放成型使用。
上述原料加工方法可确保成型产品的可塑性能和坯体强度，而且原矿可达到100％有效使用。
成型工艺采用滚压成型，大件异形产品高压注浆流水生产线。新原料组合配方在成型过程中的坯体可塑性、粘性和干燥强度等工艺性能上要比锂辉石配制的坯体好，因此可以滚压、注浆成各种大小规格的产品。
其它实施例中，所述各原材料的重量份范围为：菱镁矿5～20份，镁质粘土10～30份，高岭土15～35份，铝土矿15～35份，黑粘土5～25份，矿化剂1～8份，矿化剂还可用其它原料；所述各原材料的重量份范围优选为：菱镁矿10～15份，镁质粘土15～25份，高岭土20～30份，铝土矿20～30份，黑粘土10～20份，铝云母2～5份；对各原材料的成份要求同实施例1。
Claims (4)
1、一种堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料，其特征在于：由菱镁矿、镁质粘土、高岭土、铝土矿、黑粘土和矿化剂为原材料组合烧结而成，它们的重量份为：菱镁矿5～20份，镁质粘土10～30份，高岭土15～35份，铝土矿15～35份，黑粘土5～25份，矿化剂1～8份。
2、根据权利要求1所述的堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料，其特征是：所述矿化剂为铝云母。
3、根据权利要求2所述的堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料，其特征是：所述原材料的重量份为：菱镁矿10～15份，镁质粘土15～25份，高岭土20～30份，铝土矿20～30份，黑粘土10～20份，铝云母2～5份。
4、根据权利要求2所述的堇青石和莫来石质耐热陶瓷材料，其特征是：所述原材料的重量份为：菱镁矿10～15份，镁质粘土15～25份，高岭土20～30份，铝土矿20～30份，黑粘土10～20份，铝云母2～5份；对菱镁矿的成份要求是：氧化镁的含量45％以上；对镁质粘土的成份要求是：氧化镁的含量20％以上；对高岭土的成份要求是：三氧化二铝的含量36％以上；对铝土矿的成份要求是：三氧化二铝的含量65％以上；对黑粘土的成份要求是：三氧化二铝的含量30％以上。
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