CN1528577A - 制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于陶瓷产品的制备领域一种制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法。在成型氧化锆陶瓷麻将坯体时，使其成型坯体内部包裹石蜡，在排胶时石蜡熔化并从预留的排蜡口排出，获得氧化锆陶瓷麻将坯体，然后经高温烧结即可获得外表呈白色、黑色、棕色、黄色和蓝色的壁厚为0.5～2mm、具有极好韧性及耐磨性的轻质氧化锆空心陶瓷麻将。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷产品的制备领域。具体涉及用氧化锆粉体制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法。
背景技术
麻将在我国有着几千年的历史，是中国百姓传统的娱乐工具，更是大家喜闻乐见的娱乐形式。目前已经流传至许多国家。麻将流传之广以及受广大人民群众喜爱之程度，堪称国粹。目前市场上销售的麻将通常由塑料、玛瑙、翡翠、玉石、象牙及合金等材料精制而成。由于其使用情况的要求，麻将的重量不能太重，耐磨损性能要好，同时要求有一定的抗冲击性能，而且长期使用不变色；高级的麻将手感要好，色泽圆润光滑，具有较好的观赏性。
氧化锆材料被称之为陶瓷钢，韧性好，硬度极高，耐磨损，耐腐蚀。质地圆润光滑，可以实现微米级加工，表面可以达到镜面。是制备特种陶瓷最重要的材料。同时它可用于制备多种功能陶瓷元件和合成宝石等，也可用于制备多种增韧结构和耐磨、耐腐蚀的陶瓷工、模具及先进的陶瓷发动机零件，在涂料、颜料、催化剂行业中也有广泛的应用。但是，氧化锆陶瓷比重大，如果做出麻将，重量太重，不适合于娱乐。若用氧化锆纳米陶瓷粉体制造空心麻将，不仅重量轻，色泽圆润，声音清脆，而且还有抗菌和加速手指局部微循环的特殊功能，同时还可以满足上述全部高品质陶瓷麻将的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，其特征在于：在成型氧化锆陶瓷麻将时，先在氧化锆粉体内加入1～25mol％稳定剂，并在其成型坯体内部包裹石蜡，在坯体排胶时石蜡熔化从预留的排蜡口排出，从而获得氧化锆空心陶瓷麻将坯体；然后在1400～1600℃下烧结2～3小时，即可获得外表呈白色、黑色、棕色、黄色和蓝色的壁厚为0.5～2mm、具有极好韧性及耐磨性的轻质氧化锆陶瓷麻将。
所述氧化锆空心陶瓷麻将坯体的制作过程为：
1).制作蜡芯：将固体蜡块置于烘箱中加热，待融化后取出；将蜡块成型模置于一水平玻璃板上，将融化好的蜡溶液倒入蜡块成型模上的方槽内，待冷却凝固后将蜡块取出，置于一旁备用。
2).将定位组件6置于一个平台上，然后把左蜡块成型模5、右蜡块成型模7及中蜡块成型模2组合后定位于定位组件6的上方。
3).将预先制备好的蜡芯放置于由定位组件6和左蜡块成型模5、中蜡块成型模2、右蜡块成型模7组合成的方槽内。
4).将橡胶圈8安装在成型底板1的密封槽内，成型底板1带图案的一面朝下放置于蜡块成型模组件上方。
5).将定位销沿成型底板背面的定位小孔4插入。
6).将成型底板1和蜡块成型模组件及定位组件6同时提起，翻转180度置于一平台上，然后将定位组件6轻轻的提起置于一旁。
7).此时，将预先制备好的陶瓷浆料慢慢的倒入蜡块成型模组件上的方槽内，待浆料固化后，将模具翻转180度，然后将定位销依次拔出。
8).将蜡块成型模组件打开取出固化后的坯体。
9).将制备好的坯体置于蜡熔液中，使坯体中的蜡芯融化后，从坯体上面的小孔完全流出，得到空心陶瓷麻将的坯体。
所述氧化锆陶瓷麻将坯体的配方包括：
1.在TZP-四方ZrO2多晶体陶瓷粉体中加入Y2O3作稳定剂，Y2O3含量在1～3mol％、或CeO2作稳定剂，CeO2含量一般在10～13mol％、或CeO2/Y2O3作复合稳定剂，含量一般在1～12mol％，CeO2/Y2O3之比为1～10。
2.在PSZ部分稳定ZrO2陶瓷粉体中加入MgO作稳定剂，MgO的含量在8-14mol％或CaO作稳定剂，CaO的含量在6-12mol％。
3.在ZTA氧化锆ZrO2粉体中加入相变增韧氧化铝Al2O3，Al2O3加入量为10～25vol％，一般在15％为最佳；稳定剂还有La2O3，Yb2O3，ThO2。
4.稳定ZrO2：一般为立方氧化锆ZrO2陶瓷，稳定剂为CaO，MgO，Y2O3，CaO含量一般为6～8mol％，Y2O3为10～15mol％，MgO为13～15mol％。
所述氧化锆空心陶瓷麻将的颜色与所加稳定剂相对应。
本发明的有益效果是经试验，壁厚为1mm，外形尺寸为300×230×180mm的氧化锆陶瓷麻将在2米高的空中自由下落到水磨石地面上100次，未发现任何裂纹或崩裂现象；用氧化锆纳米陶瓷粉体制造空心麻将，不仅重量轻，色泽圆润，声音清脆，而且还有抗菌和加速手指局部微循环的特殊功能，同时还可以满足上述全部高品质陶瓷麻将的要求。
附图说明
图1a为陶瓷麻将成型模具简图；图1b为图1a中橡胶圈安装位置放大示意图。
图2为成型底板的图案。
具体实施方式
本发明为一种制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法。在成型氧化锆陶瓷麻将时，先在氧化锆粉体内加入1-25mol％稳定剂，并在其成型坯体内部包裹石蜡，在坯体排胶时石蜡熔化并从预留的排蜡口排出，从而获得空心的氧化锆陶瓷麻将坯体；然后在1400～1600℃下烧结2～3小时，即可获得外表呈白色、黑色、棕色、黄色和蓝色的壁厚为0.5～2mm、具有极好韧性及耐磨性的轻质氧化锆空心陶瓷麻将。
所述氧化锆空心陶瓷麻将坯体的制作过程为：
1).制作蜡芯：将固体蜡块置于烘箱中加热，待融化后取出；将蜡块成型模置于一水平玻璃板上，将融化好的蜡溶液倒入蜡块成型模上的方槽内，待冷却凝固后将蜡块取出，置于一旁备用。
2).将定位组件6置于一个平台上，然后把左蜡块成型模5、右蜡块成型模7及中蜡块成型模2组合后定位于定位组件6的上方。
3).将预先制备好的蜡芯放置于由定位组件6和左蜡块成型模5、中蜡块成型模2、右蜡块成型模7组合成的方槽内(如图1所示)。
4).将橡胶圈8安装在成型底板1的密封槽内，成型底板1带图案的一面(如图2所示)朝下放置于蜡块成型模组件上方。
5).将定位销沿成型底板背面的定位小孔4插入。
6).将成型底板1和蜡块成型块组件及定位组件6同时提起，翻转180度置于一平台上，然后将定位组件6轻轻的提起置于一旁。
7).此时，将预先制备好的陶瓷浆料慢慢的倒入蜡块成型模组件上的方槽内，待浆料固化后，将模具翻转180度，然后将定位销依次拔出。
8).将成型块组件打开取出固化后的坯体。
9).将制备好的坯体置于蜡熔液中，使坯体中的蜡芯融化后，从坯体上面的小孔完全流出，得到空心陶瓷麻将的坯体。
所述氧化锆陶瓷麻将坯体的配方包括：
1.在TZP-四方ZrO2多晶体陶瓷粉体中加入Y2O3作稳定剂，Y2O3含量在1～3mol％、或CeO2作稳定剂，CeO2含量一般在10～13mol％、或CeO2/Y2O3作复合稳定剂，含量一般在1～12mol％，CeO2/Y2O3之比为1～10。
2.在PSZ部分稳定ZrO2陶瓷粉体中加入MgO作稳定剂，MgO的含量在8-14mol％或CaO作稳定剂，CaO的含量在6-12mol％。
3.在ZTA氧化锆ZrO2粉体中加入相变增韧氧化铝Al2O3，Al2O3加入量为10～25vol％，一般在15％为最佳；稳定剂还有La2O3，Yb2O3，ThO2。
4.在立方氧化锆ZrO2陶瓷粉体中分别加入稳定剂为CaO，MgO，Y2O3，CaO含量一般为6～8mol％，Y2O3为15mol％，MgO为13～15mol％。
下面再举实施例对本发明予以进一步说明。
实施例1：
取TZP-四方ZrO2多晶体陶瓷粉体，粉体粒径约70nm；以CeO2作稳定剂，含量为12mol％(或Y2O3作稳定剂，Y2O3含量为2mol％、或CeO2/Y2O3作复合稳定剂，含量一般在10mol％，CeO2/Y2O3之比为8)，在去离子水中配制含有20wt％的丙烯酸羟乙酯单体和亚甲基双丙烯酰胺的预混液，亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸羟乙酯的比例为1∶30，球磨24小时，获得35vol％的陶瓷浆料。在100ml浆料中加入0.12ml过硫酸铵，将浆料浇注入金属模具中。模具中放有预制的长方形石蜡块模芯，陶瓷浆料充模时将石蜡块包围并发生凝固。然后放入脱脂炉中在120℃下排胶，排胶的同时石蜡块熔化并从排蜡口排出，获得空心陶瓷麻将坯体。空心坯体在1500℃×2h下烧结，获得壁厚为1mm、外表呈象牙白色的氧化锆陶瓷麻将。
实施例2：
取立方相ZrO2陶瓷粉体，粉体粒径约50nm，加入CaO含量一般为6mol％，作稳定剂，(或Y2O3含量为8mol％或MgO含量为14mol％)。在去离子水中配制含有32wt％的丙烯酸羟乙酯单体和亚甲基双丙烯酰胺的预混液，亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸羟乙酯的比例为1∶25，球磨24小时，获得33vol％的陶瓷浆料。在100ml浆料中加入0.2ml过硫酸铵，通过胶态注射成型及浆料注入金属模具中，注射压力为2MPa。模具中放有预制的长方形石蜡块模芯，陶瓷浆料充模时将石蜡块包围并发生凝固。然后放入脱脂炉中在120℃下排胶，排胶的同时石蜡块熔化并从排蜡口排出，获得空心陶瓷麻将坯体。空心坯体在1580℃×2.5h下烧结，获得壁厚为0.8mm、外表呈黄白色的氧化锆陶瓷麻将。
实施例3：
在PSZ部分稳定ZrO2陶瓷粉体中加入MgO作稳定剂，MgO的含量在9mol％(或CaO作稳定剂，CaO的含量在12mol％)。在去离子水中配制含有20wt％的丙烯酸羟乙酯单体和亚甲基双丙烯酰胺的预混液，亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸羟乙酯的比例为1∶30，球磨24小时，获得45vol％的陶瓷浆料。在100ml浆料中加入0.12ml过硫酸铵，将浆料浇注入金属模具中。模具中放有预制的长方形石蜡块模芯，陶瓷浆料充模时将石蜡块包围并发生凝固。然后放入脱脂炉中在120℃下排胶，排胶的同时石蜡块熔化并从排蜡口排出，获得空心陶瓷麻将坯体。空心坯体在1600℃×1.5h下烧结，获得壁厚为1.5mm、外表呈银白色的氧化锆陶瓷麻将。
实施例4
在ZTA氧化锆ZrO2粉体中加入相变增韧氧化铝Al2O3，加入量为20vol％，稳定剂为La2O3(或Yb2O3或ThO2)，加入量为15vol％，在去离子水中配制含有20wt％的丙烯酸羟乙酯单体和亚甲基双丙烯酰胺的预混液，亚甲基双丙烯酰胺和丙烯酸羟乙酯的比例为1∶30，球磨24小时，获得40vol％的陶瓷浆料。在100ml浆料中加入0.12ml过硫酸铵，将浆料浇注入金属模具中。模具中放有预制的长方形石蜡块模芯，陶瓷浆料充模时将石蜡块包围并发生凝固。然后放入脱脂炉中在120℃下排胶，排胶的同时石蜡块熔化并从排蜡口排出，获得空心陶瓷麻将坯体。空心坯体在1450℃×2h下烧结，获得壁厚为0.7mm、外表呈白蓝色的氧化锆陶瓷麻将。
Claims (4)
1.一种制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，其特征在于：在成型氧化锆陶瓷麻将时，先在氧化锆粉体内加入1-25mol％稳定剂，并在其成型坯体内部包裹石蜡，在坯体排胶时石蜡熔化从预留的排蜡口排出，从而获得空心的氧化锆陶瓷麻将坯体；然后在1400～1600℃下烧结2～3小时，即可获得外表呈白色、黑色、棕色、黄色和蓝色的壁厚为0.5～2mm、具有极好韧性及耐磨性的轻质氧化锆陶瓷麻将。
2.根据权利要求1所述制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，其特征在于：所述氧化锆空心陶瓷麻将坯体的制作过程为：
1).制作蜡芯：将固体蜡块置于烘箱中加热，待融化后取出；将蜡块成型模水平置于一水平玻璃板上，将融化好的蜡溶液倒入蜡块成型模上的方槽内，待冷却凝固后将蜡块取出，置于一旁备用；
2).将定位组件(6)置于一个平台上，然后把左蜡块成型模(5)、右蜡块成型模(7)及中蜡块成型模(2)组合后定位于定位组件(6)的上方；
3).将预先制备好的蜡芯放置于由定位组件(6)和左蜡块成型模(5)、中蜡块成型模(2)、右蜡块成型模(7)组合成的方槽内；
4).将橡胶圈(8)安装在成型底板(1)的密封槽内，成型底板(1)带图案的一面朝下放置于成型块组件上方；
5).将定位销沿成型底板背面的定位小孔(4)插入；
6).将成型底板(1)和成型块组件及定位组件(6)同时提起，翻转180度置于一平台上，然后将定位组件(6)轻轻的提起置于一旁；
7).此时，将预先制备好的陶瓷浆料慢慢的倒入蜡块成型模组件上的方槽内，待浆料固化后，将模具翻转180度，然后将定位销依次拔出；
8).将成型模组件打开取出固化后的坯体；
9).将制备好的坯体置于蜡熔液中，使坯体中的蜡芯融化后，从坯体上面的小孔完全流出，得到空心陶瓷麻将的坯体。
3.根据权利要求1所述制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，其特征在于：所述氧化锆陶瓷麻将坯体的配方包括；
1).在TZP-四方ZrO2多晶体陶瓷粉体中加入Y2O3作稳定剂，Y2O3含量在1～3mol％、或CeO2作稳定剂，CeO2含量一般在10～13mol％、或CeO2/Y2O3作复合稳定剂，含量一般在1～12mol％，CeO2/Y2O3之比为1～10；
2).在PSZ部分稳定ZrO2陶瓷粉体中加入MgO作稳定剂，MgO的含量在8-14mol％或CaO作稳定剂，CaO的含量在6-12mol％；
3).在ZTA氧化锆ZrO2粉体中加入相变增韧氧化铝Al2O3，Al2O3加入量为10～25vol％，一般在15％为最佳；稳定剂还有La2O3，Yb2O3，ThO2；
4).稳定ZrO2：一般为立方氧化锆ZrO2陶瓷，稳定剂为CaO，MgO，Y2O3，CaO含量一般为6～8mol％，Y2O3为10～15mol％，MgO为13～15mol％。
4.根据权利要求1所述制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，其特征在于：所述氧化锆空心陶瓷麻将的颜色与所加稳定剂相对应。
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2003
- 2003-10-14 CN CN 200310100370 patent/CN1258437C/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102020469A (zh) * | 2009-09-23 | 2011-04-20 | 邓湘凌 | 氧化锆陶瓷吹塑制作空心物体的方法 |
| CN102020469B (zh) * | 2009-09-23 | 2013-12-25 | 邓湘凌 | 氧化锆陶瓷吹塑制作空心物体的方法 |
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