防静电陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防静电陶瓷及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：(1)将氧化锆于水中进行球磨混合，然后加入粘结剂继续球磨，得到混合料；(2)将导电纤维与陶瓷用添加剂在水中超声分散，然后加入步骤(1)中的混合料中，经混合装入绝缘试模中，制备成陶瓷坯体；(3)对陶瓷坯体施加直流或交流电场，然后在保护气氛下进行煅烧。该防静电陶瓷的生产成本低、导电性能好、导电性稳定，与直接加入导电粉或者在瓷砖表面喷涂导电粉得到的导电陶瓷相比，本发明专利技术的防静电陶瓷导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷。不仅如此，本发明专利技术的原料易得，成本低，制备方法简单，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
防静电陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及防静电陶瓷，具体地，涉及一种防静电陶瓷及其制备方法。
技术介绍
防静电陶瓷作为对传统陶瓷进行防静电功能化开发后得到的一种新型陶瓷材料，具有永久、稳定的防静电性能，防火，耐磨，耐酸碱腐蚀，耐高温、生态环保，发尘量小等特点，彻底解决了普通HPL和PVC防静电有机材料的易燃，易磨损、变形、断裂、不易清理的问题，可广泛用于航空航天、医院以及国防军事重地等各种领域。目前市场上的防静电陶瓷砖主要以釉面导电瓷砖和通体导电砖为代表，前者因其只是釉面层导电，在工程实际铺贴时存在施工难度大、工程整体防静电性能不稳定等问题；后者是通过在陶瓷矿石原料中加入导电粉体后，经球磨、过筛、喷雾造粒、压制成型及施釉等建筑陶瓷生产工艺而制备得到。由于陶瓷原料组分及化工原料添加剂等对导电粉体性能存在影响，采用该工艺生产的防静电瓷砖存在防静电性能不稳定、工艺稳定性差，压制时易于分层，烧制后产品缺陷多、所需导电粉体的加入量大、成本高等问题。鉴于防静电陶瓷砖的广阔市场前景，开发防静电性能稳定、生产及铺贴成本低的防静电材料具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种防静电陶瓷及其制备方法，该防静电陶瓷的生产成本低、导电性能好、导电性稳定，与直接加入导电粉以及在瓷砖表面喷涂导电粉而得到的导电陶瓷相比，本专利技术的防静电陶瓷导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷。不仅如此，本专利技术的原料易得，成本低，制备方法简单，易于推广。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种防静电陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将氧化锆于水中进行球磨混合，然后加入粘结剂继续球磨，得到混合料；(2)将导电纤维与陶瓷用添加剂在水中超声分散，然后加入步骤(1)中的混合料中，经混合装入绝缘试模中，制备成陶瓷坯体；(3)对陶瓷坯体施加直流或交流电场，然后在保护气氛下进行煅烧。本专利技术还提供了一种根据前文所述的制备方法制备得到的防静电陶瓷。通过上述技术方案，本专利技术中导电纤维能够与陶瓷坯体中的其他原料混合均匀，并通过施加电场，使陶瓷坯体中的导电纤维的取向更加一致，从而较大程度上提高了陶瓷的防静电性能。该防静电陶瓷的生产成本低、导电性能好、导电性稳定，与直接加入导电粉或者在瓷砖表面喷涂导电粉得到的导电陶瓷相比，本专利技术的防静电陶瓷导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷。不仅如此，本专利技术的原料易得，成本低，制备方法简单，易于推广。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术提供了一种防静电陶瓷的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将氧化锆于水中进行球磨混合，然后加入粘结剂继续球磨，得到混合料；(2)将导电纤维与陶瓷用添加剂在水中超声分散，然后加入步骤(1)中的混合料中，经混合装入绝缘试模中，制备成陶瓷坯体；(3)对陶瓷坯体施加直流或交流电场，然后在保护气氛下进行煅烧。通过上述技术方案，本专利技术中导电纤维能够与陶瓷坯体中的其他原料混合均匀，并通过施加电场，使陶瓷坯体中的导电纤维的取向更加一致，从而较大程度上提高了陶瓷的防静电性能。该防静电陶瓷的生产成本低、导电性能好、导电性稳定，与直接加入导电粉或者在瓷砖表面喷涂导电粉得到的导电陶瓷相比，本专利技术的防静电陶瓷导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷。不仅如此，本专利技术的原料易得，成本低，制备方法简单，易于推广。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，步骤(1)中，氧化锆、水和粘结剂的质量比为100:50-70：8-15。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，氧化锆与球磨介质的质量比为1:20-30。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，球磨条件包括：氧化锆于水中进行球磨的转速为300-600rpm，时间为1-2h，加入粘结剂后的球磨转速为300-600rpm，球磨时间为20-30min。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，在步骤(2)中：导电纤维、陶瓷用添加剂、水和步骤(1)中的混合料的质量比为5-8:5-8:10-15:100。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，步骤(3)中施加的电场为30-80V的直流电场或电压为220-380V，频率为50-100kHz的交流电场，施加电场的时间为30-50min。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，步骤(3)中的煅烧温度为1400-1700℃，时间为2-4h。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，步骤(3)中在保护气氛下进行煅烧的步骤之前，还包括排胶的步骤：以8-10℃/分钟的升温速率从室温升温至400-500℃，并保温2小时～4小时，再以8-10℃/分钟的升温速率升温至煅烧温度。排胶是为了得到更高致密度的陶瓷，而非必要条件，在此不在赘述。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，粘结剂为硅氧烷粘结剂。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，导电纤维为碳纤维、导电镀银纤维、导电镀铝纤维、导电纳米纤维、铝纤维、铜纤维和纳米碳管中的至少一种。在本专利技术一种优选的实施方式中，为了得到导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷的防静电陶瓷，优选地，陶瓷用添加剂由80％聚酰胺聚脲树脂抗水剂、10％抗反卤剂和10％有机硅氧烷消泡剂结合而成。本专利技术还提供了一种根据前文所述的制备方法制备得到的防静电陶瓷。通过上述技术方案，本专利技术中导电纤维能够与陶瓷坯体中的其他原料混合均匀，并通过施加电场，使陶瓷坯体中的导电纤维的取向更加一致，从而较大程度上提高了陶瓷的防静电性能。该防静电陶瓷的生产成本低、导电性能好、导电性稳定，与直接加入导电粉或者在瓷砖表面喷涂导电粉得到的导电陶瓷相比，本专利技术的防静电陶瓷导电性能更好，且成品率高，致密度高，不易分层，烧制后的产品无缺陷。不仅如此，本专利技术的原料易得，成本低，制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防静电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将氧化锆于水中进行球磨混合，然后加入粘结剂继续球磨，得到混合料；(2)将导电纤维与陶瓷用添加剂在水中超声分散，然后加入步骤(1)中的混合料中，经混合装入绝缘试模中，制备成陶瓷坯体；(3)对陶瓷坯体施加直流或交流电场，然后在保护气氛下进行煅烧。

【技术特征摘要】
1.一种防静电陶瓷的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将氧化锆于水中进行球磨混合，然后加入粘结剂继续球磨，得到混合料；(2)将导电纤维与陶瓷用添加剂在水中超声分散，然后加入步骤(1)中的混合料中，经混合装入绝缘试模中，制备成陶瓷坯体；(3)对陶瓷坯体施加直流或交流电场，然后在保护气氛下进行煅烧。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(1)中，氧化锆、水和粘结剂的质量比为100:50-70：8-15。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，氧化锆与球磨介质的质量比为1:20-30；优选地，球磨条件包括：氧化锆于水中进行球磨的转速为300-600rpm，时间为1-2h，加入粘结剂后的球磨转速为300-600rpm，球磨时间为20-30min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(2)中：导电纤维、陶瓷用添加剂、水和步骤(1)中的混合料的质量比为5-8:5-8:10-15:100。5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：何为，彭旭东，高涛，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34