陶瓷坯料、陶瓷器皿及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种陶瓷坯料、陶瓷器皿及其制备方法，陶瓷坯料由以下质量百分比的原料组成：锂霞石20％～40％、苏州土10％～30％、广西白泥5％～15％、黑泥10％～25％、碳酸锂5％～20％、石英2％～8％、氧化铝2％～8％、氧化铌1％～8％和氧化锌1％～8％。本发明专利技术的陶瓷坯料以锂霞石为基体，加入一定比例的苏州土、广西白泥和黑泥使得材料在生产过程中更易于成型，同时加入一定比例的石英和氧化铝调结硅铝比例，引入一定量的氧化铌和氧化锌在锂位和铝位进行掺杂，协同其他组分促使固溶体形成，更好地稳固材料的晶体结构，从而降低材料的热膨胀系数，并拓宽烧结温度范围，所制备得到的陶瓷器皿抗热震温度高于600℃，热膨胀系数低于1.5×10

Ceramic blanks, ceramic utensils and their preparation methods

The invention relates to a ceramic blank, a ceramic vessel and a preparation method thereof. The ceramic blank consists of 20%-40% lithium nepheline, 10%-30% Suzhou soil, 5%-15% Guangxi white mud, 10%-25% black mud, 5%-20% lithium carbonate, 2%-8% quartz, 2%-8% alumina and 1% niobium oxide. %-8% and 1%-8% zinc oxide. The ceramic billet of the present invention is based on nepheline, and is made easier to form by adding a certain proportion of Suzhou soil, Guangxi white mud and black mud in the production process. At the same time, a certain proportion of quartz and alumina is added to adjust the ratio of silicon to aluminium, and a certain amount of niobium oxide and zinc oxide are doped at the lithium and aluminium levels to cooperate with it. Other components promote the formation of solid solution and better stabilize the crystal structure of the material, thus reducing the thermal expansion coefficient of the material and broadening the sintering temperature range. The thermal shock resistance temperature of the prepared ceramics is higher than 600 C, and the thermal expansion coefficient is lower than 1.5 *10.

【技术实现步骤摘要】
陶瓷坯料、陶瓷器皿及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷
，特别是涉及一种陶瓷坯料、陶瓷器皿及其制备方法。
技术介绍
随着人民生活水平的不断提高，市场上对高性能陶瓷的需求也越来越旺盛。普通的陶瓷产品抗热震温度在450℃以下，热膨胀系数要求在2.5×10-6/℃左右。而目前的高端陶瓷产品要求抗热震温度大于600℃，热膨胀系数要求在1.5×10-6/℃以下，但其缺点是烧结温度范围狭窄，一般在10～20℃范围以内。材料烧结范围过窄，会导致在烧结过程中产品很容易出现吸水率降为零的状况，从而出现玻璃相，材料体系中出现过多的玻璃相将导致材料膨胀系数过大及产品抗热震性能的下降。因此烧结范围过窄造成产品生产的合格率降低，提高了企业生产的成本和门槛，由于该原因市场上能生产高端抗热震性陶瓷的企业较少，无法满足市场的需要。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种烧结温度范围较宽且可制备抗热震温度大于600℃的陶瓷器皿的陶瓷坯料。一种陶瓷坯料，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石20％～40％、苏州土10％～30％、广西白泥5％～15％、黑泥10％～25％、碳酸锂5％～20％、石英2％～8％、氧化铝2％～8％、氧化铌1％～8％和氧化锌1％～8％。本专利技术的陶瓷坯料以锂霞石为基体，同时锂霞石的含量不能过高以避免烧结温度范围过窄，加入一定比例的苏州土、广西白泥和黑泥使得材料在生产过程中更易于成型，提高可塑性，同时加入一定比例的碳酸锂、石英和氧化铝调结锂硅铝比例，引入一定量的氧化铌和氧化锌在锂位和铝位进行掺杂，协同其他组分促使固溶体形成，更好地稳固材料的晶体结构，从而降低材料的热膨胀系数，并拓宽烧结温度范围。该陶瓷坯料的烧结温度范围较宽，烧成性能好，所制备得到的陶瓷器皿抗热震温度高于600℃，热膨胀系数低于1.5×10-6/℃，生产的产品合格率较高，降低了生产的成本和门槛。在其中一个实施例中，锂霞石25％～35％、苏州土20％～30％、广西白泥5％～10％、黑泥20％～25％、碳酸锂10％～20％、石英2％～5％、氧化铝2％～5％、氧化铌1％～3％和氧化锌1％～3％。在其中一个实施例中，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石28％、苏州土23％、广西白泥5％、黑泥22％、碳酸锂11％、石英4％、氧化铝3％、氧化铌2.5％和氧化锌1.5％。在其中一个实施例中，所述氧化铌和所述氧化锌的粒度小于等于5μm。本专利技术还提供了一种陶瓷器皿，其制备原料包括上述陶瓷坯料。本专利技术还提供了一种上述陶瓷器皿的制备方法，包括以下步骤：根据质量比1:1.1～1.3称取上述陶瓷坯料和水，将所述陶瓷坯料与水混合后进行研磨，然后经成型、烧成即得所述陶瓷器皿。在其中一个实施例中，所述研磨的条件为：将所述陶瓷坯料与水投入球磨机中球磨1～3小时，然后过200目筛。在其中一个实施例中，所述成型为滚压成型或注浆成型。在其中一个实施例中，所述注浆成型具体包括以下步骤：将经所述研磨后的产物与水混合以调节比重至1.43～1.47g/cm3，然后陈腐3～5天再使用模具进行注浆。在其中一个实施例中，所述烧成工艺中，烧结温度为1250～1330℃，烧结时间为3～8小时。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述，其中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本专利技术一实施例的陶瓷坯料，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石20％～40％、苏州土10％～30％、广西白泥5％～15％、黑泥10％～25％、碳酸锂5％～20％、石英2％～8％、氧化铝2％～8％、氧化铌1％～8％和氧化锌1％～8％。本实施例的陶瓷坯料以锂霞石为基体，同时锂霞石的含量不能过高以避免烧结温度范围过窄，加入一定比例的苏州土、广西白泥和黑泥使得材料在生产过程中更易于成型，提高可塑性，同时加入一定比例的碳酸锂、石英和氧化铝调结锂硅铝比例，引入一定量的氧化铌和氧化锌在锂位和铝位进行掺杂，协同其他组分促使固溶体形成，更好地稳固材料的晶体结构，从而降低材料的热膨胀系数，并拓宽烧结温度范围。该陶瓷坯料的烧结温度范围较宽，烧成性能好，所制备得到的陶瓷器皿抗热震温度高于600℃，热膨胀系数低于1.5×10-6/℃，生产的产品合格率较高，降低了生产的成本和门槛。优选地，陶瓷坯料由以下质量百分比的原料组成：锂霞石25％～35％、苏州土20％～30％、广西白泥5％～10％、黑泥20％～25％、碳酸锂10％～20％、石英2％～5％、氧化铝2％～5％、氧化铌1％～3％和氧化锌1％～3％。更优选地，陶瓷坯料由以下质量百分比的原料组成：锂霞石28％、苏州土23％、广西白泥5％、黑泥22％、碳酸锂11％、石英4％、氧化铝3％、氧化铌2.5％和氧化锌1.5％。在一个实施例中，氧化铌和氧化锌的粒度小于等于5μm，采用小粒度的氧化铌和氧化锌进行掺杂更易在其他组分中进行均匀分散，在烧结过程中更有效地控制晶粒的稳定生长。本专利技术一实施例的陶瓷坯料的制备方法，包括以下步骤：根据上述质量百分比称取各原料并混合即得陶瓷坯料。本专利技术一实施例的陶瓷器皿，其制备原料包括上述陶瓷坯料。该陶瓷器皿的制备方法包括以下步骤：根据质量比1:1.1～1.3称取上述陶瓷坯料和水，将陶瓷坯料与水混合后进行研磨，然后经成型、烧成即得陶瓷器皿。在一个实施例中，研磨的条件为：将陶瓷坯料与水投入球磨机中球磨1～3小时，然后过200目筛，通过过筛除去部分粒径较大的颗粒，有利于提高坯料的性能。在一个实施例中，上述成型为滚压成型或注浆成型。具体地，注浆成型具体包括以下步骤：将经研磨后的产物与水混合以调节比重至1.43～1.47g/cm3，然后陈腐3～5天再使用模具进行注浆。通过陈腐使其中的水分更加均匀地分布，以利于颗粒进行充分水化和离子交换，改善粘性和可塑性，提高成型性能，减少烧成的变形几率。在一个实施例中，烧成工艺中，烧结温度为1250～1330℃，烧结时间为3～8小时。本实施例的陶瓷器皿的制备方法使用上述特定配方和比例的陶瓷坯料制备而成，该陶瓷坯料的烧结温度范围较宽，烧成性能好，所制备得到的陶瓷器皿抗热震温度高于600℃，热膨胀系数低于1.5×10-6/℃，生产的产品合格率较高，降低了生产的成本和门槛。以下为具体实施例。实施例1根据以下质量百分比称取各组分原料：锂霞石28％、苏州土23％、广西白泥5％、黑泥22％、碳酸锂11％、石英4％、氧化铝3％、氧化铌2.5％和氧化锌1.5％，氧化铌和氧化锌的粒度为5μm。将各组分原料投入球磨机中，按照陶瓷坯料与水的质量比1:1.2加入水，混合球磨2小时后过200目振动筛，并循环除铁，再将比重调至1.45g/cm3，陈腐3天后使用模具进行注浆。然后入窑烧成陶瓷器皿，烧结温度为1280～1330℃，烧结周期为6小时，热膨胀系数为0.85×10-6/℃。将陶瓷器皿加热至650本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷坯料，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石20％～40％、苏州土10％～30％、广西白泥5％～15％、黑泥10％～25％、碳酸锂5％～20％、石英2％～8％、氧化铝2％～8％、氧化铌1％～8％和氧化锌1％～8％。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷坯料，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石20％～40％、苏州土10％～30％、广西白泥5％～15％、黑泥10％～25％、碳酸锂5％～20％、石英2％～8％、氧化铝2％～8％、氧化铌1％～8％和氧化锌1％～8％。2.根据权利要求1所述的陶瓷坯料，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石25％～35％、苏州土20％～30％、广西白泥5％～10％、黑泥20％～25％、碳酸锂10％～20％、石英2％～5％、氧化铝2％～5％、氧化铌1％～3％和氧化锌1％～3％。3.根据权利要求2所述的陶瓷坯料，其特征在于，由以下质量百分比的原料组成：锂霞石28％、苏州土23％、广西白泥5％、黑泥22％、碳酸锂11％、石英4％、氧化铝3％、氧化铌2.5％和氧化锌1.5％。4.根据权利要求1～3任一项所述的陶瓷坯料，其特征在于，所述氧化铌和所述氧化锌的粒度小于等于5μm。5.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：资利云，李绍江，施小罗，
申请(专利权)人：湖南嘉盛电陶新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43