一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法及其餐具技术

本发明专利技术公开一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，包括将氧化锆粉体模压制坯、烧结和整型加工等工艺步骤，可用于制备碗、盘、勺子、刀等餐具，使用内面具有阳纹模的模具，可制备具有阴刻纹的类浮雕效果的餐具，还可在阴刻纹内施釉，再进行二次烧制，从而制得具有浮雕彩图效果的餐具。采用本发明专利技术的有益效果是，氧化锆原料成份可控，避免了传统陶瓷由于原料成份复杂带来的重金属浸出问题，制备氧化锆陶瓷餐具的工艺步骤简单，并方便在餐具表面产生具有浮雕效果和丰富色彩的花纹，制得的餐具力学性能好，耐摔耐划伤，洁白有光泽，富有美感。

【技术实现步骤摘要】
一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法及其餐具
本专利技术涉及一种陶瓷餐具的制备方法及其餐具，具体涉及一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法及其餐具。
技术介绍
陶瓷餐具为日常生活的必需品，然而传统陶瓷餐具采用以含硅铝氧化物为主的高岭土类原料烧制而成，其成分复杂，常混有对人体健康有害的重金属杂质。另一方面，高岭土烧制的陶瓷脆性大，强度低，碰撞或摔落极易破裂。不同于高岭土，新型氧化锆陶瓷具有化学成分单一可控的特点，且白度高，烧制的餐具力学强度好，非常适用于制备高档餐具。然而，现有的制备方法工艺复杂，且难以制备具有表面凹凸花纹和丰富色彩的餐具。因此，有必要开发新的制备氧化锆陶瓷餐具的工艺。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法及其餐具。技术方案如下：一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其关键在于，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将氧化锆粉置于模具中，模压成型，脱模得到餐具坯体；(2)烧结：将餐具坯体在1360～1450℃温度条件下烧结，冷却得到餐具粗产品；(3)整型加工。采用以上工艺，其优点在于制备过程简单高效。作为优选技术方案，上述步骤(1)中在模具内表面设有阳纹模体，以在餐具坯体表面产生阴刻纹。采用以上工艺，其优点在于能够方便地在餐具表面产生凹陷花纹，增加产品美感。作为优选技术方案，上述步骤(2)中，在所述粗产品阴刻纹内施釉，然后进行二次烧结，得到初加工产品。采用以上工艺，其优点在于增加餐具表面的色彩，进一步增强美感。作为优选技术方案，上述还包括工艺步骤(4)抛光。采用以上工艺，其优点在于能够根据需要对餐具进行抛光，达到镜面效果，提高质感和美观度。作为优选技术方案，上述步骤(1)中使用300t的压力机压制。采用以上工艺，其优点在于模压效果好。作为优选技术方案，上述步骤(1)中烧结温度为1400℃。采用以上工艺，其优点在于该温度条件适宜。作为优选技术方案，所述二次烧结的烧结温度为1100～1400℃。采用以上工艺，根据不同类型的釉彩性质，选择适宜的烧结温度。作为优选技术方案，上述餐具为刀，所述步骤(3)中，整型加工包括对刀的开刃加工。采用以上工艺，其优点在于能够制备具有锋利薄刃的刀具。一种餐具，其关键在于，由上述任意一项所述方法制得。有益效果：采用本专利技术的有益效果是，氧化锆原料成份可控，避免了传统陶瓷由于原料成份复杂带来的重金属污染问题，制备氧化锆陶瓷餐具的工艺步骤简单，并方便在餐具表面产生具有浮雕效果和丰富色彩的花纹，制得的餐具力学性能好，耐摔耐划伤，洁白有光泽，外观极富美感。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：一种制备氧化锆陶瓷碗的方法，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将粒径不超过40μm的氧化锆粉置于模具中，模压成型，使用300t的压力机压制，其压力为150MPa，脱模得到碗坯体；(2)烧结：将碗坯体放入烧结炉中，以300℃/h的速率升温至1360℃，然后保温2h，冷却得到粗产品；(3)整型加工：利用数控机床对碗进行修整，使其表面平滑，提高圆度，得到产品。该方法也可用于制备瓷盘。制得的碗或盘洁白亮丽，力学强度好，从1.7m的高度掉落地面仍保持完好，远超过传统高岭土陶瓷碗和盘。实施例2：一种制备氧化锆陶瓷勺子的方法，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将10～40μm粒径的氧化锆粉置于模具中，模压成型，使用300t的压力机压制，其压力为200MPa，脱模得到勺子坯体；(2)烧结：将勺子坯体放入烧结炉中，以200℃/h的速率升温至1400℃，然后保温1.5h，冷却得到粗产品；(3)整型加工：利用数控机床对勺子进行修整，使其表面平滑，提高圆度。(4)抛光：对勺子表面进行抛光处理，使之达到镜面效果。抛光后的勺子光洁亮丽，洛氏硬度在82HRA以上，不易划伤或磨损。传统高岭土陶瓷制品硬度较低，施釉是提高其硬度的一种方法，能将其硬度提高到洛氏硬度60HRA，但仍然低于本方法制备的氧化锆陶瓷勺子。实施例3：一种制备氧化锆陶瓷刀具的方法，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将10μm粒径以下的氧化锆粉置于模具中，在模具内表面设有阳纹模体，模压成型，从而在餐具坯体表面产生阴刻纹，使用300t的压力机压制，其压力为200MPa，脱模得到刀具坯体；(2)烧结：将刀具坯体放入烧结炉中，以150℃/h的速率升温至1450℃，然后保温1h，冷却得到粗产品；(3)整型加工：利用数控机床对刀具进行修整，使其表面平滑，并使用金刚石刀具对该陶瓷刀具进行开刃加工。(4)抛光：对刀具表面进行抛光处理，使之达到镜面效果。制得的刀具表面具有浮雕效果。实施例4：一种制备氧化锆陶瓷刀具的方法，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将10μm粒径以下的氧化锆粉置于模具中，在模具内表面设有阳纹模体，模压成型，从而在餐具坯体表面产生阴刻纹，使用300t的压力机压制，其压力为200MPa，脱模得到刀具坯体；(2)烧结：将刀具坯体放入烧结炉中，以150℃/h的速率升温至1450℃，然后保温1h，冷却得到粗产品；然后在阴刻纹内施釉，再进行二次烧结，烧结温度为1100～1400℃，具体可根据釉彩种类选择合适温度，冷却得到初加工刀具。(3)整型加工：利用数控机床对刀具进行修整，使其表面平滑，并使用金刚石刀具对该陶瓷刀具进行开刃加工。(4)抛光：对刀具表面进行抛光处理，使之达到镜面效果。制得的刀具表面具有浮雕彩图效果，富有美感。实施例5：一种制备氧化锆陶瓷盘的方法，包括以下工艺步骤：(1)制坯：将粒径不超过10μm的氧化锆粉置于模具中，模压成型，使用300t的压力机压制，其压力为150MPa，脱模得到盘坯体；(2)烧结：将盘坯体放入烧结炉中，以300℃/h的速率升温至1360℃，然后保温2h，冷却得到粗产品；(3)整型加工：利用数控机床对碗进行修整，使其表面平滑，提高圆度，得到初产品；(4)涂覆抗菌涂层：由抗菌剂和氧化锆纳米粉均匀分散在分散介质中得到混悬液，将混悬液涂覆在初产品表面，干燥；(5)二次烧结：将涂覆抗菌涂层的瓷盘进行二次烧结，得到终产品。其中，步骤(4)中的分散介质可以是聚乙烯醇水溶液(0.5～1wt％)或无水乙醇，所述抗菌剂为载银磷酸锆纳米粉，该混悬液为抗菌剂与氧化锆纳米粉经超声分散在分散介质中制得。进一步地，为提高抗菌剂和氧化锆纳米粉的混合效果，可将载银磷酸锆颗粒与氧化锆粉末经球磨混合细化，其中载银磷酸锆的比例为2～4wt％，得到复合纳米粉，然后再分散到分散剂中。混悬液可使用喷涂方式均匀覆盖在瓷盘表面，待干燥后，于1050～1150℃下烧结，得到抗菌瓷盘。使用聚乙烯醇水溶液作为分散介质时，升温速率为150℃/h，以便充分排出聚乙烯醇。为验证该抗菌瓷盘的抗菌性能，进行抑菌试验。取处于对数期的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌或副溶血性弧菌，经PBS溶液稀释至106～107cfu/ml，得到细菌悬液备用。将瓷盘破碎，取2cm2大小的抗菌瓷片和普通瓷片，灭菌后置于5ml细菌PBS溶液中，于4℃保存12h，振荡后取样做细菌计数，其结果见表1：表1抗菌瓷片或普通瓷片与细菌共培养后菌落数对比(cfu/ml)组别大肠杆菌金黄色葡萄球菌副溶血性弧菌普通瓷片5.6±0.4×1065.8±0.2×1066.3±0.5×106抗菌瓷片*4.2±0.5×106*5.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：(1)制坯：将氧化锆粉置于模具中，模压成型，脱模得到餐具坯体；(2)烧结：将餐具坯体在1360～1450℃温度条件下烧结，冷却得到餐具粗产品；(3)整型加工。

【技术特征摘要】
1.一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：(1)制坯：将氧化锆粉置于模具中，模压成型，脱模得到餐具坯体；(2)烧结：将餐具坯体在1360～1450℃温度条件下烧结，冷却得到餐具粗产品；(3)整型加工。2.根据权利要求1所述的一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其特征在于：所述步骤(1)中在模具内表面设有阳纹模体，以在餐具坯体表面产生阴刻纹。3.根据权利要求2所述的一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，在所述粗产品阴刻纹内施釉，然后进行二次烧结，得到初加工产品。4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种制备氧化锆陶瓷餐具的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：周光杰，
申请(专利权)人：重庆派乐精细陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50