一种具有高热稳定性的骨质瓷及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有高热稳定性的骨质瓷及其制备方法，通过在传统的骨质瓷配方基础上加入了少量的博耐特，以博耐特为骨料分散均匀后与共熔物的玻璃相熔合后，作为骨料，生成钙铝硅酸盐玻璃相，从而达到相变增强增韧的效果；加入的博耐特在二硫化钼的分散作用下，共熔后不会对骨质瓷的透光性能和白度有负面影响；本发明专利技术制成的骨质瓷水中交换温差可以达到200℃左右，适用于机械式清洗和微波炉加热，拓展了常规骨质瓷的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及骨质瓷
，特别地，涉及一种具有高热稳定性的骨质瓷及其制备方法。
技术介绍
骨质瓷(Bonechina)：简称骨瓷，亦称骨灰瓷，生产始于英国，学界一般认为第一个成功生产出骨质瓷的英国人是乔西亚·斯波德(JosiahSpode)(1755-1827年)。乔西亚.斯波德将煅烧后的骨头与瓷土和矿物熔剂直接混合而成为传统的硬质瓷原料，在19世纪初试验成功。随后他又开始进行生产骨瓷配方的系统性研究，1821年底，骨灰和瓷石多少的比例被“标准化”，当时，人们认为以长石为熔剂含骨灰46％的坯料生产出的瓷器是最好的产品。基本工艺是以动物的骨炭、粘土、长石和石英为基本原料，经过高温素烧和低温釉烧两次烧制而成的一种瓷器。骨质瓷的两个基本特征是区别骨质瓷与其它瓷器之间的本质依据。特征一：骨炭含量36％以上(国家标准)；特征二：经过二次烧成而成(素烧，釉烧)。根据英国所设的骨瓷标准，含有百分之三十来自动物骨骼中的磷酸三钙，且成品具有透光性，方得称为骨瓷。而美国的标准则，最少要是设在百分二十五。热稳定性差是制约骨质瓷质量的重要因素。热稳定性是衡量陶瓷产品质量高低的重要技术指标之一。目前，我国实际生产的骨质瓷产品水中交换温差多在140℃以下。为了提高骨质瓷的抗热震稳定性能，很多学者做了大量的实验与研究。一般认为提高坯料研磨细度，特别是减小石英颗粒的细度等可以有效提高骨质瓷的抗热震稳定性能，而如何通过配方的优化，合理的工艺，有效的监控手段来提高骨质瓷的抗热震性能是研究的重点。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有高热稳定性的骨质瓷及其制备方法，以解决技术问题。一种具有高热稳定性的骨质瓷，包括以下主要成分：动物骨灰、钾长石、高岭土、广西白泥、博耐特、羧甲基纤维素、二硫化钼、石英砂。优选的，所述的具有高热稳定性的骨质瓷，包括以下重量百分比的成分：动物骨灰32-37％、钾长石10-15％、高岭土15-20％、广西白泥6-12％、博耐特1-3％、羧甲基纤维素1-2％、二硫化钼0.1-0.3％、石英砂余量。优选的，所述的博耐特与二硫化钼的质量比为(8-10)：1。博耐特是基于六铝酸钙(CA6)矿物相的一种新型合成致密耐火骨料。CA6具有以下主要性能：很高的耐火度；在还原气氛(如一氧化碳)中的稳定性高；在碱性环境中的化学稳定性好；对熔融金属和熔渣的润湿性低。二硫化钼是重要的固体润滑剂，特别适用于高温高压下。它还有抗磁性，可用作线性光电导体和显示P型或N型导电性能的半导体，具有整流和换能的作用。二硫化钼还可用作复杂烃类脱氢的催化剂。它也被被誉为“高级固体润滑油王”。二硫化钼是由天然钼精矿粉经化学提纯后改变分子结构而制成的固体粉剂。本品色黑稍带银灰色，有金属光泽，触之有滑腻感，不溶于水。产品具有分散性好，不粘结的优点，可添加在各种油脂里，形成绝不粘结的胶体状态，能增加油脂的润滑性和极压性。也适用于高温、高压、高转速高负荷的机械工作状态，延长设备寿命。在传统的骨质瓷配方基础上加入了少量的博耐特，博耐特是一种基于六铝酸钙矿物相的一种新型合成致密耐火骨料，其中六铝酸钙的含量约为90％。本专利技术可能的反应机理为：以博耐特为骨料分散均匀后与共熔物的玻璃相熔合后，作为骨料，生成钙铝硅酸盐玻璃相，从而达到相变增强增韧的效果，而且更重要的是，加入的博耐特共熔后不会对骨质瓷的透光性能和白度有负面影响。尤其值得注意的是，博耐特还含有少量的刚玉成分和痕量的二铝酸钙成分，加入博耐特比加入纯的六铝酸钙，热稳定性还要好很多。为了提高博耐特的分散性能，需要在体系中加入二硫化钼，二硫化钼是重要的固体润滑剂，加入二硫化钼后，不但博耐特分散均匀，其它的物质的分散效果也会增强。一种具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，包括以下步骤：A、将骨质瓷的原料，如球磨研磨20-25小时，细度控制在325目筛余≤0.3％，泥浆除铁过筛后榨泥，练泥后得到泥饼备用；B、将泥饼加水并与水玻璃和腐殖酸钠在打浆池中混合，得到含水量为25-30％的泥浆备用；C、采用注浆成型，干燥后置于隧道窑在空气中烧成，冷却后即可得到骨质瓷素烧坯。优选的，所述的步骤A中，球磨时，料：球：水的质量比为1：(3-5)：(1-2)。优选的，所述的步骤B的泥浆中，水玻璃的质量分数为0.1-0.2％，腐殖酸钠的质量分数为0.2-0.3％。优选的，所述的步骤C中，烧制温度为1400-1450℃，烧制时间为2-3h。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的具有高热稳定性的骨质瓷，一是通过在传统的骨质瓷配方基础上加入了少量的博耐特，以博耐特为骨料分散均匀后与共熔物的玻璃相熔合后，作为骨料，生成钙铝硅酸盐玻璃相，从而达到相变增强增韧的效果；二是加入的博耐特在二硫化钼的分散作用下，共熔后不会对骨质瓷的透光性能和白度有负面影响；三是本专利技术制成的骨质瓷水中交换温差可以达到200℃左右，适用于机械式清洗和微波炉加热。具体实施方式以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例1一种具有高热稳定性的骨质瓷，包括以下重量百分比的成分：动物骨灰35％、钾长石12％、高岭土18％、广西白泥10％、博耐特2％、羧甲基纤维素1.5％、二硫化钼0.2％、石英砂余量。一种具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，包括以下步骤：A、将骨质瓷的原料，如球磨研磨24小时，细度控制在325目筛余≤0.3％，泥浆除铁过筛后榨泥，练泥后得到泥饼备用；B、将泥饼加水并与水玻璃和腐殖酸钠在打浆池中混合，得到含水量为28％的泥浆备用；C、采用注浆成型，干燥后置于隧道窑在空气中烧成，冷却后即可得到骨质瓷素烧坯。所述的步骤A中，球磨时，料：球：水的质量比为1：4：1.5。所述的步骤B的泥浆中，水玻璃的质量分数为0.15％，腐殖酸钠的质量分数为0.25％。所述的步骤C中，烧制温度为1420℃，烧制时间为2.5h。实施例2一种具有高热稳定性的骨质瓷，包括以下重量百分比的成分：动物骨灰37％、钾长石10％、高岭土20％、广西白泥6％、博耐特3％、羧甲基纤维素1％、二硫化钼0.3％、石英砂余量。一种具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，包括以下步骤：A、将骨质瓷的原料，如球磨研磨25小时，细度控制在325目筛余≤0.3％，泥浆除铁过筛后榨泥，练泥后得到泥饼备用；B、将泥饼加水并与水玻璃和腐殖酸钠在打浆池中混合，得到含水量为25％的泥浆备用；C、采用注浆成型，干燥后置于隧道窑在空气中烧成，冷却后即可得到骨质瓷素烧坯。所述的步骤A中，球磨时，料：球：水的质量比为1：3：1。所述的步骤B的泥浆中，水玻璃的质量分数为0.2％，腐殖酸钠的质量分数为0.2％。所述的步骤C中，烧制温度为1400℃，烧制时间为3h。实施例3一种具有高热稳定性的骨质瓷，包括以下重量百分比的成分：动物骨灰32％、钾长石15％、高岭土15％、广西白泥12％、博耐特1％、羧甲基纤维素2％、二硫化钼0.1％、石英砂余量。一种具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，包括以下步骤：A、将骨质瓷的原料，如球磨研磨20小时，细度控制在325目筛余≤0.3％，泥浆除铁过筛后榨泥，练泥后得到泥饼备用；B、将泥饼加水并与水玻璃和腐殖酸钠在打浆池中混合，得到含水量为30％的泥浆备用；C、采用注浆成型，干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高热稳定性的骨质瓷，其特征在于，包括以下主要成分：动物骨灰、钾长石、高岭土、广西白泥、博耐特、羧甲基纤维素、二硫化钼、石英砂。

【技术特征摘要】
1.一种具有高热稳定性的骨质瓷，其特征在于，包括以下主要成分：动物骨灰、钾长石、高岭土、广西白泥、博耐特、羧甲基纤维素、二硫化钼、石英砂。2.如权利要求1所述的具有高热稳定性的骨质瓷，其特征在于，包括以下重量百分比的成分：动物骨灰32-37％、钾长石10-15％、高岭土15-20％、广西白泥6-12％、博耐特1-3％、羧甲基纤维素1-2％、二硫化钼0.1-0.3％、石英砂余量。3.如权利要求1所述的具有高热稳定性的骨质瓷，其特征在于，所述的博耐特与二硫化钼的质量比为(8-10)：1。4.一种具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，包括以下步骤：A、将骨质瓷的原料，如球磨研磨20-25小时，细度控制在325目筛余≤0.3％，泥浆除铁过筛后榨泥，练泥后得到泥饼备用；B、将泥饼加水并与水玻璃和腐殖酸钠在打浆池中混合，得到含水量为25-30％的泥浆备用；C、采用注浆成型，干燥后置于隧道窑在空气中烧成，冷却后即可得到骨质瓷素烧坯。5.如权利要求4所述的具有高热稳定性的骨质瓷的制备方法，其特征在于，所述的步骤A中，球磨时，料：球：水的质量比为1：(3-5)：(1-2)。6.如权利要求4所述的具有高热稳定...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建宏，肖光辉，黄慧宇，
申请(专利权)人：大埔县怡丰园实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44