CN1403403A - 烧成用底板 - Google Patents
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Abstract
提供一种烧成用底板，在烧成时陶瓷制品不产生变形、破损和不良反应，或者即使发生也比现有的底板小，而且比现有底板简单，能够低成本制造，而且使用寿命长。本发明是一种用于烧成烧成收缩大的陶瓷成型体的烧成用底板。陶瓷成型体中含有量占重量20％以上的化学组成物作为主要化学组成物，底板用成型体由如下材料构成，即各种所述主要化学组成物占重量的70％以上，而且其余部分是占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料，在与所述陶瓷成型体的烧成温度相同或者以上的温度下烧成该底板用成型体构成烧成体。
Description
技术领域
本发明涉及用于烧成烧成收缩大的陶瓷成型体的烧成用底板。
背景技术
陶瓷制品在烧成工艺过程中产生烧成收缩、热膨胀，此时，陶瓷成型体与底板之间的接触面(以下称为“接触面”)上由于与底板之间的收缩相差和热膨胀相差产生摩擦力。
由于该摩擦力的原因，存在如下问题，即在接触面上陶瓷制品产生断裂，即使不产生断裂，接触面不能获得希望的收缩，陶瓷制品变形。
为了解决上述问题，以前，用于烧成收缩大的陶瓷制品成型体的底板使用如下方式制作的底板，即把与陶瓷制品同样坯料的成型体或者烧成体甚至是陶瓷制品切成所定厚度的薄片，加工倒角制成。
这样，由于上述底板与陶瓷制品形成在同一坯料上，能够消除陶瓷制品与底板之间的热膨胀差，而且由于底板制成为成型体，由于能够消除烧成收缩差，能够防止陶瓷制品发生断裂和变形。
而且，由于上述底板与陶瓷制品是相同的坯料，具有如下优点，即不会有不同质的组成物侵入陶瓷制品内，发生所谓污染的不良反应。
可是，上述底板存在如下问题，在底板是成型体的情况下，使用次数只限于一次，而且即使是烧成体的情况下，为了多次使用延长使用寿命，妨碍陶瓷制品制造成本的降低。
而且，在上述底板是烧成体的情况下，如果反复使用，底板被缓慢融化，玻璃状的熔融物浮出表面，该熔融物使接触面上的摩擦阻力增大，附着在陶瓷制品上，在陶瓷制品与底板粘在一起时，底板的寿命就结束了。
而且，由于上述底板本来是使用如下物品制成的，即把与陶瓷制品相同的坯料的成型体或者是烧成体甚至是陶瓷制品切成所定厚度的薄片，加工倒角制成，存在生产率以及经济指标不高的问题。
本发明就是鉴于上述现有技术的问题完成的。本发明的目的就是提供一种烧成用底板，在烧成时陶瓷制品不产生变形、破损和不良反应，或者即使发生也比现有的底板小，而且比现有底板简单，能够低成本制造，而且使用寿命长。
发明内容
即，根据本发明，提供一种用于烧成烧成收缩大的陶瓷成型体的烧成用底板，其特征在于：陶瓷成型体中含有量占重量20％以上的化学组成物作为主要化学组成物，底板用成型体由如下材料构成，即各种所述主要化学组成物占该陶瓷成形体中总重量的70％以上，而且其余部分是占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料，在与所述陶瓷制品成型体的烧成温度相同或者以上的温度下烧成该底板用成型体构成烧成体。
而且，主要化学组成物最好是由氧化铝和氧化硅构成，而且获得的烧成用底板最好是这样的烧成体，即含有占重量40～50％的氧化铝，占重量40～50％的氧化硅，占重量8～13％的氧化镁。
此时本发明的底板最好线膨胀率在1000C时为0.5％以下，耐火性比陶瓷成型体高。
而且，在本发明中，高熔点原料最好熔点在2000C以上，最好从由氧化铝、尖晶石、氧化镁、氧化锆构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
而且，在本发明中，低热膨胀材料的线膨胀率最好在在1000C时为0.4％以下，最好从由熔融氧化硅、滑石、堇青石构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
而且，在本发明中，与陶瓷成型体的接触面最好是平坦或者从边缘部分到中央部分隆起的曲面。
而且，上述曲面的最顶部与边缘部分之间的高度差最好在1.5mm以下。
而且，与陶瓷成型体接触面的表面粗糙度(Ra)最好在10μm以下。
附图说明
图1是示出本发明的烧成用底板一个例子的模式图；
图2是示出现有烧成用底板的一个例子的模式图。
具体实施方式
本发明的底板一种用于烧成烧成收缩大的陶瓷成型体的烧成用底板，底板成型体由如下原料构成：陶瓷成型体中含有量占重量20％以上的化学组成物作为主要化学组成物，底板用成型体由如下材料构成，即各种主要化学组成物占重量的70％以上，而且其余部分是占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料，在与陶瓷成型体的烧成温度相同或者以上的温度下烧成该底板成型体构成烧成体。
而且，主要化学组成物最好是由氧化铝和氧化硅构成。
这样，本发明的底板在烧成时陶瓷制品不产生变形、破损和不良反应，或者即使发生也比现有的底板小，而且比现有底板简单，能够低成本制造，而且使用寿命长。
这里，本发明的底板的主要特征在于底板成型体的各种主要化学组成物(陶瓷成型体中含有量占重量20％以上的化学组成物)占重量的70％以上。
这样，由于底板的组成与陶瓷成型体类似，能够缓解和防止不同质组成物侵入陶瓷成型体上。
一方面，各种主要化学组成物在陶瓷成型体的全部含有量不足重量70％的情况下，侵入到陶瓷成型体上的不同质组成物的量多，由于主要组成物与侵入的不同质组成物反应，获得的陶瓷制品不好的概率高。
而且，本发明的底板的主要特征在于底板成型体的主要化学组成物以外的组成物由占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料构成。
这里，在高熔点原料不足重量5％、低热膨胀原料超过重量25％的情况下，虽然低热膨胀的效果大，但是由于带来高耐火性问题，底板的使用寿命不理想。
一方面，在高熔点原料超过重量25％、低热膨胀原料不足重量5％的情况下，虽然高耐火性的效果大，但是由于低热膨胀效果达不到期望效果，不能实现提高陶瓷制品的成品率。
而且，本发明的底板的主要特征在于在与陶瓷成型体的烧成温度相同或者以上的温度下烧成该底板成型体。
即，本发明的底板是在与陶瓷成型体(陶瓷制品)的烧成温度相同或者以上的温度下烧成的烧成体，由于耐火性比陶瓷制品高，即使反复使用也能够防止底板内的成分融化，能够延长底板的使用寿命。
这里，所谓“耐火性比陶瓷制品高”是指使用JIS-R-2204-76规定的方法测定的耐火性比陶瓷制品高一个赛格测熔锥以上。
而且，本发明的底板最好线膨胀率在1000C时为0.5％以下。
这样，烧成时，即使由于陶瓷制品收缩，底板通常膨胀，两者的接触面上产生摩擦力的情况下，由于如上所述底板的热膨胀降低，由于能够降低二者之间的摩擦阻力，因此能够防止陶瓷制品断裂和发生不良变形。
而且，本发明中使用的高熔点原料最好熔点在2000C以上，例如最好从由氧化铝、尖晶石、氧化镁、氧化锆构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
还有，本发明中使用的低热膨胀原件其线膨胀率在1000C时为0.4％以下，例如最好从由熔融氧化硅、滑石、堇青石构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
而且，本发明的底板例如如图1所示，与陶瓷成型体的接触面最好是平坦或者从边缘部分到中央部分隆起的曲面。
一方面，在接触面为凹面的情况下，如图2所示，由于陶瓷成型体2与烧成用底板1接触的棱线部分8附近、它的内周侧和外周侧的陶瓷成型体2与烧成用底板1不接触部分在陶瓷成型体2烧成时的烧成收缩不同，在它的棱线8附近陶瓷制品发生热裂，因此是不希望的。
此时，本发明的底板的上述曲面的最顶部与边缘部分之间的高度差在1.5mm以下(较好是在0～1.0mm，更好是在0～0.5mm)是理想的(参照图1)。
一方面，在高度差a超过1.5mm的情况下，由于放置在烧成用底板上的陶瓷成型体的稳定性变差，担心在烧成过程中倒塌，陶瓷烧成体的接触面中央部分发生变形，因此是不希望的。
而且，本发明的底板与陶瓷成型体的接触面的表面粗糙度(Ra)最好在10μm以下。
一方面，上述表面粗糙度(Ra)超过10μm的情况下，在烧成陶瓷成型体时，在陶瓷成型体和烧成底板的接触面上，大的摩擦力起阻挡烧成收缩的作用，由于与烧成用底板接触部分和非接触部分之间烧成收缩不同，陶瓷烧成体变形，因此是不希望的。
而且，本发明的底板是这样的烧成体，即含有占重量40～50％的氧化铝、占重量40～50％的氧化硅、占重量8～13％的氧化镁，此烧成用底板的寿命最长，因此是理想的。
实施例
下面，根据实施例更详细地说明本发明，但是本发明并不限于这些实施例。
(实施例1～5，比较例1～6)
使用如表1所示成分组成的坯料，形成为所定形状(φ90mm×10mmt)，在1380℃烧成后，在所获得的烧成体的外周部分形成R＝1.5mm的倒角，分别制作烧成用底板。
然后，分别在获得的50个底板上放置富铝红柱石·堇青石材质构成的陶瓷成型体(φ100mm×120mmL的圆柱体)，一个端面朝下直立放置，通过烧成，测定底板的寿命(50个底板上的50个被烧成物中10个以上变坏为止所使用的次数为寿命)、陶瓷烧成体的断裂、变形、变色等不良状态。结果示出在表1中。
而且，作为被烧成体的陶瓷成型体的主要化学组成物是氧化铝和氧化硅，而且其含有量占重量90％以上的坯料制成的。
表1
| 主要化学组成物(重量％) | 高融点原料(重量％) | 低热膨胀原料(重量％) | |||
| 氧化铝 | 氧化镁 | 熔融氧化硅 | 滑石 | ||
| 实施例1 | 90 | 5 | - | - | 5 |
| 实施例2 | 70 | 10 | 5 | 5 | 10 |
| 实施例3 | 70 | - | 25 | 5 | - |
| 实施例4 | 65 | 5 | 5 | - | -25 |
| 实施例5 | 65 | - | 15 | - | 20 |
| 比较例1 | 60 | - | 20 | - | 20 |
| 比较例2 | 65 | - | 30 | 5 | - |
| 比较例3 | 65 | 5 | - | 30 | - |
| 比较例4 | 75 | - | - | 10 | 15 |
| 比较例5 | 75 | 15 | 10 | - | - |
| 比较例6 | (与被烧成物相同的坯料) | ||||
表2
| 底板寿命(次数) | 被烧成物的不良状况 | 评价 | |
| 实施例1 | 41 | 断裂和变形 | ○ |
| 实施例2 | 65 | 有熔融物附着 | |
| 实施例3 | 37 | 反应(变色) | ○ |
| 实施例4 | 60 | 有熔融物附着 | |
| 实施例5 | 43 | 有熔融物附着 | ○ |
| 比较例1 | 9 | 反应(变色) | × |
| 比较例2 | 8 | 反应(变色)、断裂和变形 | × |
| 比较例3 | 5 | 有熔融物附着 | × |
| 比较例4 | 8 | 有熔融物附着 | × |
| 比较例5 | 11 | 断裂和变形 | △ |
| 比较例6 | 7 | 有熔融物附着 | × |
实施例1～5与比较例1～6比较，底板成型体中各种主要化学组成物占重量70％以上，而且其余部分为占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料，在与所述陶瓷制品的烧成温度相同或者以上的温度下烧成，能够大幅度延长底板的寿命。
(实施例6、比较例7～9)
利用实施例中使用的成分组成的坯料(参照表1)，形成为所定形状(φ90mm×10mmt)，在1380℃烧成后，获得含有占重量45％的氧化铝、占重量45％的氧化硅、占重量10％的氧化镁的烧成体。
然后，使所获得的烧成体在与陶瓷成型体接触面上表面粗糙度(Ra)和曲面最顶部和边缘部分之间的高度差a(参照图1)为表3所示数值，分别制作烧成用底板。
然后，分别在获得的50个底板上放置富铝红柱石·堇青石材质构成的陶瓷成型体(φ100mm×120mmL的圆柱体)，一个端面朝下直立放置，通过烧成，测定底板的寿命(50个底板上的50个被烧成物中10个以上变坏为止所使用的次数为寿命)、陶瓷烧成体的断裂、变形、变色等不良状态。结果示出在表3中。
表3
| 表面粗糙度[Ra](μm) | 高度差a(μm) | 底板寿命(次数) | 被烧成物的不良状况 | 评价 | |
| 实施例6 | ＜10 | 0～1.5 | 62 | 有熔融物附着 | |
| 比较例7 | ＞10 | 0～1.5 | 9 | 发生断裂和变形 | × |
| 比较例8 | ＜10 | ＞1.5 | 15 | 断裂(中央凹陷) | △ |
| 比较例9 | ＜10 | ＜0(凹曲面) | 7 | 发生断裂(热裂) | × |
如表3所示，由于在表面粗糙度(Ra)在10μm以下、而且高度差a在0～1.5mm范围内，实施例6能够大幅度延长底板的寿命。
通过上面的说明，本发明的烧成用底板在烧成时不发生陶瓷制品变形、破损、反应不良，或者即使发生也比现有的底板小，而且比现有底板简单，能够低成本制造，而且使用寿命长。
Claims (12)
1、一种用于烧成烧成收缩大的陶瓷成型体的烧成用底板，其特征在于：
陶瓷成型体中含有量占重量20％以上的化学组成物作为主要化学组成物；
底板用成型体由如下材料构成，即各种所述主要化学组成物占重量的70％以上，而且其余部分是占重量5～25％的高熔点原料和占重量5～25％的低热膨胀原料；
在与所述陶瓷成型体的烧成温度相同或者以上的温度下烧成该底板用成型体构成烧成体。
2、根据权利要求1所述的烧成用底板，其特征在于：主要化学组成物由氧化铝和氧化硅构成。
3、根据权利要求1或2所述的烧成用底板，其特征在于：烧成体含有占重量40～50％的氧化铝、占重量40～50％的氧化硅、占重量8～13％的氧化镁。
4、根据权利要求1～3中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：其线膨胀率在1000C时为0.5％以下。
5、根据权利要求1～4中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：其耐火性比所述陶瓷成型体高。
6、根据权利要求1～5中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：高熔点原料的熔点在2000C以上。
7、根据权利要求6所述的烧成用底板，其特征在于：高熔点原料从由氧化铝、尖晶石、氧化镁、氧化锆构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
8、根据权利要求1～7中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：低热膨胀材料的线膨胀率在1000C时为0.4％以下。
9、根据权利要求8所述的烧成用底板，其特征在于：低热膨胀材料从由熔融氧化硅、滑石、堇青石构成的一组中选出一种或者两种以上的物质构成。
10、根据权利要求1～9中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：与陶瓷成型体的接触面是平坦或者从边缘部分到中央部分隆起的曲面。
11、根据权利要求1～10中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：上述曲面的最顶部与边缘部分之间的高度差在1.5mm以下。
12、根据权利要求1～11中任何一项所述的烧成用底板，其特征在于：与陶瓷成型体接触面的表面粗糙度(Ra)在10μm以下。
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