一種耐磨高硬度陶瓷配方及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨高硬度陶瓷配方及其生產(chǎn)工
-H-
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【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷材料作為無機(jī)非金屬材料的一個重要門類，取得了很大的發(fā)展。結(jié)構(gòu)陶瓷以其高機(jī)械強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕性等優(yōu)點被廣泛用于冶金、礦廠及航天等領(lǐng)域。硬度是衡量材料力學(xué)性能的一項重要指標(biāo)，它是指物體抵抗外力進(jìn)入其中的能力，即由于其他物體給與的外力與物體的形變尺寸之間的關(guān)系。它與材料的強(qiáng)度、耐磨性、韌性及材料成分、微觀組織結(jié)構(gòu)等有著密切關(guān)系。
[0003]現(xiàn)有全拋釉磚產(chǎn)品剛剛興起，與之相適應(yīng)的釉料的開發(fā)相對滯后，目前大多數(shù)全拋釉磚產(chǎn)品都采用普通的熔塊釉，其缺點是釉面耐磨性差和硬度小，難以滿足使用要求。為保證產(chǎn)品耐磨性和硬度，其全拋釉在化學(xué)組成不同于一般的釉面磚，一般要求較高的氧化鋁和鈣、鎂含量和相對較低的鉀、鈉含量等。因此，現(xiàn)有的普通全拋釉料配方組成難以滿足產(chǎn)品的性能要求，需新開發(fā)與之相適應(yīng)的耐磨性好和硬度高的陶瓷制品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種耐磨高硬度陶瓷配方及其生產(chǎn)工藝，原料易得，配方中高鈣低鉀含量，制品不經(jīng)過燒制，耐磨性好且硬度高，節(jié)約能源，而且不使用含鉛物質(zhì)，綠色環(huán)保；使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨，得到的粉體粒度小，得到的陶瓷制品表面光潔、亮麗，沒有坑洞，質(zhì)量非常好。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種耐磨高硬度陶瓷配方，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠劑、減水劑，所述陶瓷釉料的組成及其質(zhì)量組成為:Si02 51-53份，A1203 7_9份，CaO 12-15份，MgO22-28份，Na20 2-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；所述陶瓷坯料的組成及其質(zhì)量份數(shù)為:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份。
[0007]所述增稠劑為硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土與所述乙二醇的質(zhì)量比為3:1-5:10
[0008]所述減水劑為三聚偏磷酸鈉、腐植酸鈉和水玻璃的一種或兩種以上的混合物。
[0009]一種耐磨高硬度陶瓷生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟:
[0010]I)陶瓷坯料的制備:
[0011]a.稱取:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份，并將陶瓷坯料顆粒用60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分；b.將原料粉體、溶劑與改性添加劑球磨，得到漿料；c.將所述漿料均勻地包覆在步驟a中的陶瓷坯料顆粒表面，得到包覆陶瓷坯料顆粒；d.將所述包覆陶瓷坯料顆粒放在密閉的空間中陳腐24-48小時；
[0012]2)陶瓷釉料的制備:
[0013]a.稱量各組分原料:Si02 51-53 份，A1203 7-9 份，CaO 12-15 份，MgO 22-28 份，Na20 2-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；b.經(jīng)60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分，得到符合要求的陶瓷釉料顆粒；將顏料與水按照一定比例配置，并與上述原料攪拌混合均勻；
[0014]3)將以上陶瓷釉料和陶瓷坯料使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨粉碎，得到的粉體粒度為0.05-0.3 μ m，然后再次進(jìn)行篩分；
[0015]4)在步驟3)得到的材料中加入增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份，攪拌2_5小時，得到泥漿；
[0016]5)將上述泥漿注入工藝品模具中，經(jīng)1.5小時后可脫模成型；
[0017]6)將所述脫模成型的工藝制品在常溫下自然固化得到陶瓷制品。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:由多種無機(jī)質(zhì)合成的天然礦物質(zhì)及其它無機(jī)質(zhì)填充物制成，其成瓷原理為材料配方中的膠凝引發(fā)劑在常溫下引發(fā)膠凝劑，然后通過一系列的化學(xué)反應(yīng)，凝膠相互交聯(lián)于無機(jī)填充物中，經(jīng)過自然固化而成陶瓷，陶瓷的強(qiáng)度隨固化時間的延長而增強(qiáng)，最后達(dá)到堅固程度；原料易得，制品不經(jīng)過燒制，節(jié)約能源，而且不使用含鉛物質(zhì)，綠色環(huán)保；釉料成分內(nèi)含有較高的氧化鋁和鈣、鎂含量以及相對較低的鉀、鈉含量，使陶瓷制品整體的硬度高，耐磨性好，使得陶瓷制品的斷裂模數(shù)高達(dá)92.4MPa，使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨，得到的粉體粒度小，得到的陶瓷制品表面光潔、亮麗，沒有坑洞，質(zhì)量非常好。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】做出說明。
[0020]本發(fā)明提供的耐磨高硬度陶瓷配方，包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠劑、減水劑，所述陶瓷釉料的組成及其質(zhì)量組成為:Si02 51-53份，A1203 7_9份，CaO 12-15份，MgO22-28份，Na20 2-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；所述陶瓷坯料的組成及其質(zhì)量份數(shù)為:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份。所述減水劑為三聚偏磷酸鈉、腐植酸鈉和水玻璃的一種或兩種以上的混合物。所述增稠劑為硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土與所述乙二醇的質(zhì)量比為3:1-5:1。
[0021]使用上述配方的耐磨高硬度陶瓷生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0022]I)陶瓷坯料的制備:
[0023]a.稱取:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份，并將陶瓷坯料顆粒用60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分；b.將原料粉體、溶劑與改性添加劑球磨，得到漿料；c.將所述漿料均勻地包覆在步驟a中的陶瓷坯料顆粒表面，得到包覆陶瓷坯料顆粒；d.將所述包覆陶瓷坯料顆粒放在密閉的空間中陳腐24-48小時；
[0024]2)陶瓷釉料的制備:
[0025]a.稱量各組分原料:Si02 51-53 份，A1203 7-9 份，CaO 12-15 份，MgO 22-28 份，Na20 2-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；b.經(jīng)60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分，得到符合要求的陶瓷釉料顆粒；將顏料與水按照一定比例配置，并與上述原料攪拌混合均勻；
[0026]3)將以上陶瓷釉料和陶瓷坯料使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨粉碎，得到的粉體粒度為0.05-0.3 μ m，然后再次進(jìn)行篩分；
[0027]4)在步驟3)得到的材料中加入增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份，攪拌2_5小時，得到泥漿；
[0028]5)將上述泥漿注入工藝品模具中，經(jīng)1.5小時后可脫模成型；
[0029]6)將所述脫模成型的工藝制品在常溫下自然固化得到陶瓷制品。
[0030]實施例1:本發(fā)明中使用的各材料的配方為:陶瓷釉料的組成及其質(zhì)量組成為:Si02 53 份，A1203 7 份，CaO 15 份，MgO 25 份，Na20 3 份，磷酸氫鈣 16 份，ZnO 3 份，ZrO
0.28份，羥甲基纖維素鈉0.32份，F(xiàn)eS04 28份；陶瓷坯料的組成及其質(zhì)量份數(shù)為:高嶺土50份、長石12份、石英25份、谷殼灰17份，黑泥1.5份，白云石1.6份；增稠劑27份；減水劑I份。減水劑使用三聚偏磷酸鈉，增稠劑為硅藻土和乙二醇的混合物，硅藻土與乙二醇的質(zhì)量比為3:1。具體工藝同上，制得的陶瓷制品的斷裂模數(shù)高達(dá)88.6MPa，陶瓷的莫氏硬度可達(dá)到5。
[0031]實施例2:陶瓷釉料的組成及其質(zhì)量組成為:Si02 52份，A1203 8份，CaO 14份，MgO 25份，Na20 2份，磷酸氫鈣17份，ZnO 4份，ZrO 0.3份，羥甲基纖維素鈉0.2份，F(xiàn)eS0430份；所述陶瓷坯料的組成及其質(zhì)量份數(shù)為:高嶺土 45份、長石12份、石英27份、谷殼灰18份，黑泥1.8份，白云石1.4份；增稠劑30份；減水劑0.9份。減水劑使用三聚偏磷酸鈉、腐植酸鈉的混合物，質(zhì)量比為1:3，增稠劑使用質(zhì)量比為4:1的硅藻土和乙二醇，按照上述工藝加工，制得的陶瓷制品耐磨性好，斷裂模數(shù)高達(dá)92.4MPa，陶瓷的莫氏硬度可達(dá)到6_7。
[0032]以上對本發(fā)明的實例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種耐磨高硬度陶瓷配方，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠劑、減水劑，所述陶瓷釉料的組成及其質(zhì)量組成為:Si02 51-53份，A1203 7_9份，CaO 12-15份，MgO22-28份，Na20 2-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；所述陶瓷坯料的組成及其質(zhì)量份數(shù)為:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份；增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨高硬度陶瓷配方，其特征在于所述所述增稠劑為硅藻土和乙二醇的混合物，所述硅藻土與所述乙二醇的質(zhì)量比為3:1-5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨高硬度陶瓷配方，其特征在于所述所述減水劑為三聚偏磷酸鈉、腐植酸鈉和水玻璃的一種或兩種以上的混合物。
4.一種耐磨高硬度陶瓷生產(chǎn)工藝，其特征在于包括如下步驟: .1)陶瓷坯料的制備: a.稱取:高嶺土 40?55份、長石10?15份、石英25-28份、谷殼灰15-22份，黑泥1.5-1.8份，白云石1.2-1.6份，并將陶瓷坯料顆粒用60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分；b.將原料粉體、溶劑與改性添加劑球磨，得到漿料；c.將所述漿料均勻地包覆在步驟a中的陶瓷坯料顆粒表面，得到包覆陶瓷坯料顆粒；d.將所述包覆陶瓷坯料顆粒放在密閉的空間中陳腐24-48小時； .2)陶瓷釉料的制備: a.稱量各組分原料:Si02 51-53 份，A1203 7-9 份，CaO 12-15 份，MgO 22-28 份，Na202-3份，磷酸氫鈣15-18份，ZnO 3-5份，ZrO 0.2-0.35份，羥甲基纖維素鈉0.2-0.5份，F(xiàn)eS04 26-32份；b.經(jīng)60目的網(wǎng)篩進(jìn)行篩分，得到符合要求的陶瓷釉料顆粒；將顏料與水按照一定比例配置，并與上述原料攪拌混合均勻； .3)將以上陶瓷釉料和陶瓷坯料使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨粉碎，得到的粉體粒度為0.05-0.3 μ m，然后再次進(jìn)行篩分； .4)在步驟3)得到的材料中加入增稠劑25-40份；減水劑0.9-1.2份，攪拌2-5小時，得到泥漿； . 5)將上述泥漿注入工藝品模具中，經(jīng)1.5小時后可脫模成型； . 6)將所述脫模成型的工藝制品在常溫下自然固化得到陶瓷制品。
【專利摘要】本發(fā)明屬于陶瓷生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐磨高硬度陶瓷配方及其生產(chǎn)工藝，其特征在于包括陶瓷釉料、陶瓷坯料、增稠劑、減水劑，將陶瓷釉料、陶瓷坯料使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨粉碎，得到的粉體粒度為0.05-0.3μm，然后再次進(jìn)行篩分，加入增稠劑和減水劑，在工藝模具中成型，脫模后得到陶瓷制品。本發(fā)明的有益效果是：配方中高鈣低鉀含量，制品不經(jīng)過燒制，耐磨性好且硬度高，節(jié)約能源，而且不使用含鉛物質(zhì)，綠色環(huán)保；使用超微設(shè)備進(jìn)行研磨，得到的粉體粒度小，得到的陶瓷制品表面光潔、亮麗，沒有坑洞，質(zhì)量非常好。
【IPC分類】C04B33-135, C03C8-08
【公開號】CN104803604
【申請?zhí)枴緾N201510121723
【發(fā)明人】楊軍, 楊勇, 張國防, 季慧明
【申請人】天津市中一高科技有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月20日