一种纳米金刚石增强的陶瓷碗及其制备方法技术

技术编号:12219243 阅读:93 留言:0更新日期:2015-10-21 22:47
本发明专利技术公开了一种纳米金刚石增强的陶瓷碗及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:硅藻土24-38、天然海洋石36-52、蓝方石14-22、纳米金刚石16-28、锂云母24-38、氯化钙4-7、高铁酸钠5-9、聚乙烯吡咯烷酮10-15、蔗糖硬脂酸酯3-6、十二烷基硫酸钠2-3、羟乙基纤维素4-8、纳米抗菌粉6-12。本发明专利技术采用纳米金刚石作为增强体与硅藻土、天然海洋石、蓝方石、纳米锂云母等原料复合,经烧结制造的陶瓷碗具有很高的机械强度,与传统陶瓷碗相比较,破坏强度平均提高2-3倍,能够大大减少陶瓷碗的破裂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于陶瓷材料领域。
技术介绍
碗作为生活的重要组成部分与人们的日常生活密切相关,是饮食活动中不可缺 少的最为重要的用具,尤其是在中国使用极为广泛,是中国饮食器具中的必需品。我国自 古就有用瓷土、石英砂等原料烧制精细的陶瓷碗,作为饮食器皿并因其实用性和审美性沿 用至今。时至今日,由于科学技术的进步,已出现了许多可以代替瓷碗的材料,如不锈钢、塑 料等,与这些材料制成的碗相比,传统陶瓷碗存在着机械强度低的缺点,使用过程中出现破 裂现象,另外目前市场上的陶瓷碗还存在抗菌抑菌性能差的缺点,容易滋生大量细菌,不利 于饮食健康与安全。因此,急需开发一种纳米金刚石增强的陶瓷碗,以提高陶瓷碗的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种纳米金刚石增强的陶瓷碗及其 制备方法,本专利技术制得的陶瓷碗具有很好的机械强度,能够大大减少陶瓷碗的破裂。 为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下: 一种纳米金刚石增强的陶瓷碗,由以下重量份的原料制成:硅藻土 24-38、天然海 洋石36-52、蓝方石14-22、纳米金刚石16-28、锂云母24-38、氯化钙4-7、高铁酸钠5-9、聚 乙烯吡咯烷酮10-15、蔗糖硬脂酸酯3-6、十二烷基硫酸钠2-3、羟乙基纤维素4-8、纳米抗菌 粉 6-12 ; 所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量份的原料:玉石粉4-8、贝壳粉 3-6、钛酸四丁酯10-15、无水乙醇50-60、蒸馏水2-3、冰醋酸8-12、硝酸银4-6、硝酸铜3-5 ; (2) 将钛酸四丁酯与占醇总量55-65%的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A ; (3) 将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-25min,得混合液B ; (4)在磁 力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入玉石粉和贝壳粉,超声搅拌 0. 5-lh,再在室温下静置24-48h,将得到的凝胶在70-80°C下干燥10_15h,研磨成粉末;(5) 将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在450-550°C下热处理l_2h,随炉冷却至常温,粉碎, 过筛即得所需的纳米抗菌粉。 一种纳米金刚石增强的陶瓷碗的制备方法,包括以下步骤: (1)取硅藻土、天然海洋石、蓝方石、锂云母混合均匀,粉碎,过80-120目筛后浸泡 于8-10倍量的25%过氧化氢水溶液中,浸泡1.5-211,再用胶体磨在1500-200017/1^11的转 速下研磨15-20min,将研磨后的浆液在低于-20°C的温度下静置0. 5-lh,再置于常温下超 声波处理25-35min,过滤,洗涤干净,烘干,待用; ⑵取纳米金刚石、氯化钙、高铁酸钠与步骤⑴制得的粉体混合均勾,加适量的 水打浆制成浓度为50-55%的浆液,紫外光照射I. 5-2. 5h,再加入余下原料,水浴加热至 65-75°C,在1000_1500r/min的转速下研磨20-30min,然后将研磨后的浆料放入模具中通 过真空压力注浆成型,成型压力为24-28MPa ; (3)将步骤(2)制得的生坯在50-60°C的温度下进行干燥,干燥至坯料含水量低于 3% ; (4)将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理,以氮气作为加压介质,加 压90-110MPa,升温至1170-1260°C,保温l_2h,随炉冷却至常温; (5)对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘,再进行上釉,然后进行气氛压力烧结 处理:首先在2-3MPa的N2气氛下升温至1040-1120°C,保温l_2h,再在真空气氛下降温至 650-720°C,保温0. 5-lh,然后在2-3MPa的H2气氛下升温至1240-1280°C,保温2-3h,再在 真空气氛下降温至620-680°C,保温0.5-lh,随炉冷却常温,包装即得成品。 上述纳米抗菌粉末是以玉石粉、贝壳粉为载体,以Ag+、Cu2+为掺杂粒子制备得到 的改性纳米TiO2粉体,安全环保,无毒、无味、无刺激性,不仅具有优异的广谱抗菌性能,对 包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用,杀菌率达到98%以 上,还具有良好的抗紫外线老化性和耐热性,在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变 色、不变质。 本专利技术的有益效果: 本专利技术采用纳米金刚石作为增强体与硅藻土、天然海洋石、蓝方石、纳米锂云母等 原料复合,经烧结制造的陶瓷碗具有很高的机械强度,与传统陶瓷碗相比较,破坏强度平均 提高2-3倍,能够大大减少陶瓷碗的破裂。【具体实施方式】 -种纳米金刚石增强的陶瓷碗,由以下重量(kg)的原料制成:硅藻土 34、天然海 洋石46、蓝方石18、纳米金刚石22、锂云母32、氯化钙5、高铁酸钠7、聚乙烯吡咯烷酮12、蔗 糖硬脂酸酯4. 5、十二烷基硫酸钠2. 5、羟乙基纤维素6、纳米抗菌粉9 ; 所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量(kg)的原料:玉石粉5、贝壳粉 4. 5、钛酸四丁酯11、无水乙醇54、蒸馏水2、冰醋酸10、硝酸银4. 5、硝酸铜4 ; (2)将钛酸四 丁酯与占醇总量60%的无水乙醇混合,磁力搅拌25min,得混合液A ; (3)将蒸馏水、冰醋 酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌20min,得混合液B ; (4)在磁力搅拌下,将混合液 B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入玉石粉和贝壳粉,超声搅拌45min,再在室温下静 置36h,将得到的凝胶在75°C下干燥12h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉 中,在480°C下热处理2h,随炉冷却至常温,粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。 一种纳米金刚石增强的陶瓷碗的制备方法,包括以下步骤: (1)取硅藻土、天然海洋石、蓝方石、锂云母混合均匀,粉碎,过100目筛后浸泡于9 倍量的25%过氧化氢水溶液中,浸泡211,再用胶体磨在180〇1'/1^11的转速下研磨161^11,将 研磨后的浆液在低于_20°C的温度下静置40min,再置于常温下超声波处理30min,过滤,洗 绦干净,烘干,待用; (2)取纳米金刚石、氯化钙、高铁酸钠与步骤(1)制得的粉体混合均匀,加适量 的水打浆制成浓度为52%的浆液,紫外光照射2h,再加入余下原料,水浴加热至70°C,在 1200r/min的转速下研磨25min,然后将研磨后的衆料放入模具中通过真空压力注衆成型, 成型压力为27MPa ; (3)将步骤⑵制得的生坯在55°C的温度下进行干燥,干燥至坯料含水量低于 3% ; (4)将上述得到的干坯置于热等静压烧结炉内进行处理,以氮气作为加压介质,加 压95MPa,升温至1230°C,保温I. 5h,随炉冷却至常温; (5)对上述热等静压烧结后的干坯进行彩绘,再进行上釉,然后进行气氛压力烧结 处理:首先在21^的队气氛下升温至1080°C,保温I. 5h,再在真空气氛下降温至690°C,保 温0. 5h,然后在3MPa的H2气氛下升温至1260°C,保温2h,再在真空气氛下降温至650°C, 保温0. 5h,随炉冷却常温,包装即得成品。 上述实施例所生产的陶瓷碗主要性能如下表所示:【主权项】1. 一种纳米金刚石增强的陶瓷碗,其特征在于,由以下重量份的原料制成:硅藻土 2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米金刚石增强的陶瓷碗,其特征在于,由以下重量份的原料制成:硅藻土 24‑38、天然海洋石 36‑52、蓝方石 14‑22、纳米金刚石 16‑28、锂云母 24‑38、氯化钙 4‑7、高铁酸钠 5‑9、聚乙烯吡咯烷酮10‑15、蔗糖硬脂酸酯3‑6、十二烷基硫酸钠2‑3、羟乙基纤维素4‑8、纳米抗菌粉6‑12;所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量份的原料:玉石粉4‑8、贝壳粉 3‑6、钛酸四丁酯10‑15、无水乙醇 50‑60、蒸馏水2‑3、冰醋酸 8‑12、硝酸银 4‑6、硝酸铜 3‑5;(2)将钛酸四丁酯与占醇总量55‑65%的无水乙醇混合,磁力搅拌20‑30min,得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15‑25min,得混合液B;(4)在磁力搅拌下, 将混合液B逐滴加入到混合液A中, 滴加完后加入玉石粉和贝壳粉,超声搅拌0.5‑1h, 再在室温下静置24‑48h,将得到的凝胶在70‑80℃下干燥10‑15h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中, 在450‑550℃下热处理1‑2h, 随炉冷却至常温, 粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:舒小山章建武宫平汤兴友
申请(专利权)人:安徽省含山瓷业股份有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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