陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及陶瓷板制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷板是具有極強(qiáng)的耐候性，無(wú)論日照、雨淋(甚至酸雨)，還是潮氣都對(duì)表面和基材沒(méi)有任何影響，耐紫外線(xiàn)照射和色彩穩(wěn)定性完全達(dá)到國(guó)際灰度級(jí)4-5級(jí)，同樣，大幅或快速的溫度變化也不會(huì)影響材料的特性和外觀，抗彎強(qiáng)度和彈性的合理組合，使陶瓷板具有很高的耐沖擊強(qiáng)度，致密的材料表面使灰塵不易粘附，使其清潔更為容易，陶瓷板具有極好的耐火特性，它不會(huì)融化、滴落或爆炸，并能長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定，陶瓷板易于維護(hù)，表面和切割邊緣都無(wú)需油漆或加保護(hù)面層。
[0003]對(duì)于在較低溫度使用的莫來(lái)石、堇青石等具有可塑性的氧化物陶瓷板材，主要使用壓力或振動(dòng)壓力成型，由于碳化硅、氮化硅等高溫使用的非氧化物陶瓷窯具材料完全沒(méi)有可塑性，壓力成型后卸壓產(chǎn)生的反彈力對(duì)坯體產(chǎn)生損傷，而且坯體尺寸越大損傷越嚴(yán)重，因此，壓力或振動(dòng)壓力成型雖然效率高，但對(duì)大型非氧化物陶瓷板材的成型不適用，所以急需一中種適用于碳化硅、氮化硅等高溫使用的非氧化物陶瓷窯具材料的加工方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括:
漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.3-3.5:
I ;
加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為10°/『20%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為6~9:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為12~13:100 ；
鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進(jìn)行鑄模成型；
脫模:將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質(zhì)框架，然后將整體反轉(zhuǎn)，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具；
干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為80°C~100°C，真空度為0.05-0.08MPa，干燥時(shí)間4?6h ；
高溫焙燒:將干燥后的坯體進(jìn)行高溫焙燒，控制溫度1000 °C ~1200°C，保溫時(shí)間
1.5?2.5h0
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，優(yōu)選的所述漿料配制步驟中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，優(yōu)選的加入促凝劑步驟中所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100，亞納米3102與石英粉的量的比例為14:100。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述脫模步驟中在玻璃與坯體之間加入潤(rùn)滑劑。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，優(yōu)選的所述干燥步驟中控制溫度為90°C，真空度為
0.065MPa，干燥時(shí)間5h。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，優(yōu)選的所述高溫焙燒步驟中控制溫度1100°C，保溫時(shí)間2ho
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強(qiáng)度大，而且步驟簡(jiǎn)單，成型速度快，對(duì)環(huán)境污染小，大大的節(jié)省了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明實(shí)施例包括:陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括: 漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1，粉液比越大，陶瓷表面的粗糙度越低，強(qiáng)度越大，然而粉液比又不能太大，否則陶瓷表面的粘度太大，流動(dòng)性太差，不易充型。
[0015]加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為14:100，NH4CL溶液使得漿料的膠凝時(shí)間大大縮短，主要是NH4CL與硅溶膠中的Na2O發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
2NH4CL+Na20=2NaCL+2NH3 丨 +H 20
硅溶膠膠粒外面的溶劑化膜失去了 Na2O的保護(hù)，其厚度越來(lái)越低，其硅溶膠膠粒變小，比表面增大，表面能增大，硅溶膠膠粒自發(fā)凝聚的趨勢(shì)增大，同時(shí)在攪拌的作用下，硅溶膠膠粒的布朗運(yùn)動(dòng)加速，硅溶膠迅速由穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)椴环€(wěn)定狀態(tài)，且反應(yīng)生成的NaCL有很強(qiáng)的吸水性，因此NH4CL可加快本身的反應(yīng)速度，同時(shí)也加速了水分的析出，從而促進(jìn)了漿料的膠凝硬化。
[0016]但是由于NH4CL與硅溶膠中的Na2O發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)生成NH3，NH3容易腐蝕設(shè)備，污染環(huán)境，危害健康，所以在石英粉中加入少量亞納米S12協(xié)同NH 4CL溶液起促凝作用，亞納米S12的平均粒徑為50nm，表面積很大，表面能很大，亞納米S1 2因表面和界面效應(yīng)表面使其吸附硅溶膠膠凝粒子的能力增強(qiáng)，從而使得硅溶膠的粘結(jié)作用加快，可以減少NH4CL溶液的量。
[0017]鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進(jìn)行鑄模成型，澆注Ih后進(jìn)行脫模。
[0018]脫模:將玻璃蓋在模具上，在玻璃與坯體之間加入潤(rùn)滑劑，并在玻璃上蓋上木質(zhì)框架，然后將整體反轉(zhuǎn)，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具，玻璃的作用是減小坯體收縮阻力，而木質(zhì)框架的作用是承受載荷。
[0019]干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為90°C，真空度為0.065MPa，干燥時(shí)間5h，由于是坯料的干燥靈敏系數(shù)小，真空干燥可以避免常壓干燥表面容易產(chǎn)生硬化的現(xiàn)象，因?yàn)檎婵崭稍餄衽髁蟽?nèi)和表面的壓力差很大，水分很快溢出表面，而且濕坯料的真空干燥收縮率小，干燥應(yīng)力也較小，濕坯料的干燥應(yīng)變較小。
[0020]高溫焙燒:將干燥后的坯體進(jìn)行高溫焙燒，控制溫度1100°C，保溫時(shí)間2h，制成成品，理論上焙燒溫度越高越好，保溫時(shí)間越長(zhǎng)越好，實(shí)際上焙燒溫度過(guò)高會(huì)使得坯料膨脹嚴(yán)重，尺寸穩(wěn)定性差，且能耗大，成本高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，坯料中的Si02顆粒擴(kuò)散均勻，而粘結(jié)劑逐漸燒損老化，粘結(jié)力降低，從而強(qiáng)度降低，影響成品質(zhì)量。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強(qiáng)度大，而且步驟簡(jiǎn)單，成型速度快，對(duì)環(huán)境污染小，大大的節(jié)省了成本。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于，具體步驟包括: 漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.3-3.5:I ; 加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為10°/『20%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為6~9:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為12~13:100 ； 鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進(jìn)行鑄模成型； 脫模:將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質(zhì)框架，然后將整體反轉(zhuǎn)，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具； 干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為80°C~100°C，真空度為0.05-0.08MPa，干燥時(shí)間4?6h ； 高溫焙燒:將干燥后的坯體進(jìn)行高溫焙燒，控制溫度1000 °C ~1200°C，保溫時(shí)間1.5?2.5h0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優(yōu)選的所述漿料配制步驟中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優(yōu)選的加入促凝劑步驟中所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100，亞納米5丨02與石英粉的量的比例為14:100。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:所述脫模步驟中在玻璃與坯體之間加入潤(rùn)滑劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優(yōu)選的所述干燥步驟中控制溫度為90°C，真空度為0.065MPa，干燥時(shí)間5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優(yōu)選的所述高溫焙燒步驟中控制溫度1100°c，保溫時(shí)間2h。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括：采用石英粉和硅溶膠制作漿料；在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻；將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進(jìn)行鑄模成型；將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質(zhì)框架，然后將整體反轉(zhuǎn)，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具；采用真空干燥工藝；將干燥后的坯體進(jìn)行高溫焙燒。通過(guò)上述方式，本發(fā)明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強(qiáng)度大，而且步驟簡(jiǎn)單，成型速度快，對(duì)環(huán)境污染小，大大的節(jié)省了成本。
【IPC分類(lèi)】C04B28-26, B28B13-04, B28B11-24, C04B14-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104844140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510171524
【發(fā)明人】徐振良, 張紅亮, 施佳兵
【申請(qǐng)人】常熟鼎天赫機(jī)械有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月13日