一种耐高温陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温陶瓷，按质量份数计，包括以下原料：15～30份锆英石、40～60份锂辉石粉、30～50份高岭土、5～20份陶土、15～30份紫砂泥、5～15份氧化铝、5～20份水玻璃、5～15份石墨烯。本发明专利技术产品高温耐热时间长，抗弯强度好强度高，在提升了陶品质的同时增加了陶瓷在高温条件下的寿命，且制备工艺简单，原材料成本低，可广泛生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温陶瓷及其制备方法
本专利技术属于陶瓷材料领域，具体涉及一种耐高温陶瓷及其制备方法。
技术介绍
陶瓷因其质地坚硬、细密、耐高温、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域。陶瓷按用途可以分为日用陶瓷、艺术陶瓷、工业陶瓷等。其中，工业陶瓷又分为建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、电瓷、特种陶瓷等。陶瓷是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状制品。由于陶瓷用途的广泛，因此陶瓷的使用环境十分复杂，尤其是具有高温的环境下，大大降低了使用寿命，增加成本。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等，常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等，选择不同的原料组成来进行烧制，可以调整陶瓷的性能，目前现有的耐高温性能优异的陶瓷制品的生产成本均较高，其普及受到了限制，因此，有必要对陶瓷配方做进一步研究，对陶瓷原料合理匹配，对制作工艺进行严格把控，使其具有理想的耐高温性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温陶瓷及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种耐高温陶瓷，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：15～30份锆英石、40～60份锂辉石粉、30～50份高岭土、5～20份陶土、15～30份紫砂泥、5～15份氧化铝、5～20份水玻璃、5～15份石墨烯。优选地，包括以下原料：20～25份锆英石、25～35份锂辉石粉、35～45份高岭土、10～18份陶土、20～25份紫砂泥、8～12份氧化铝、10～15份水玻璃、8～12份石墨烯。优选地，所述水玻璃的固含量为30～40％。一种耐高温陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀；(4)烧蚀后再经球磨得到超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1300～1600℃烧制2～4h，然后升温至2100～2300℃，烧制5～7h即得成品。优选地，步骤(1)中的过筛为过80～100目筛。优选地，步骤(2)所述的湿法球磨的溶剂为水或乙醇，原料与溶剂的质量比为10:1～3，球磨时间为20～40min、转速为500～600r/min。优选地，步骤(3)所述的烧蚀，温度为600～800℃，时间为0.5～1.5h。优选地，步骤(4)中所述的球磨，转速为1100～1500r/min，时间为30～60min。优选地，步骤(4)中所述的超细粉料，粒度为350～450目。本专利技术配方中，陶土的成分主要是水云母、高岭石、蒙脱石、石英及长石，干燥和烧结性能较好，成本低廉；高岭土的可塑性、粘结性、悬浮性和结合能力强，可防止制品的变形，使陶瓷具有良好的耐热性和机械强度；锂辉石可以保证生成低热膨胀晶体，原料中加入锂辉石后吸水率低，可使烧成温度降低而强度增加。本专利技术的有益效果是：本专利技术产品高温耐热时间长，抗弯强度好强度高，在提升了陶品质的同时增加了陶瓷在高温条件下的寿命，且制备工艺简单，原材料成本低，可广泛生产应用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。各实施例中水玻璃的固含量为30～40％。实施例1原料：15份锆英石、60份锂辉石粉、30份高岭土、20份陶土、15份紫砂泥、15份氧化铝、5份水玻璃、15份石墨烯。制备步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过过100目筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨，溶剂为水，原料与溶剂的质量比为10:3，球磨时间为20min、转速为500r/min，球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀，温度为800℃，时间1.5h；(4)球磨，转速为1300r/min，时间为40min，得到粒度为350～450目的超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1300℃烧制4h，然后升温至2100℃，烧制7h即得成品。实施例2原料：30份锆英石、40份锂辉石粉、50份高岭土、5份陶土、30份紫砂泥、5份氧化铝、20份水玻璃、5份石墨烯。制备步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过过80目筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨，溶剂为乙醇，原料与溶剂的质量比为10:2，球磨时间为30min、转速为500r/min，球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀，温度为700℃，时间为1.5h；(4)球磨，转速为1500r/min，时间为60min，得到粒度为350～450目的超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1600℃烧制2h，然后升温至2300℃，烧制5h即得成品。实施例3原料：25份锆英石、25份锂辉石粉、45份高岭土、10份陶土、25份紫砂泥、8份氧化铝、15份水玻璃、8份石墨烯。制备步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过过90目筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨，溶剂为乙醇，原料与溶剂的质量比为10:3，球磨时间为40min、转速为500r/min，球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀，温度为600℃，时间为0.5h；(4)球磨，转速为1100r/min，时间为30min，得到粒度为350～450目的超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1600℃烧制4h，然后升温至2100℃，烧制5h即得成品。实施例4原料：20份锆英石、35份锂辉石粉、35份高岭土、18份陶土、20份紫砂泥、12份氧化铝、10份水玻璃、12份石墨烯。制备步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过过100目筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨，溶剂为水，原料与溶剂的质量比为10:1，球磨时间为40min、转速为600r/min，球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀，温度为800℃，时间为1h；(4)球磨，转速为1100r/min，时间为60min，得到粒度为350～450目的超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1300℃烧制2h，然后升温至2100℃，烧制5h即得成品。实施例5原料：22份锆英石、30份锂辉石粉、40份高岭土、15份陶土、24份紫砂泥、10份氧化铝、13份水玻璃、10份石墨烯。制备步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过过100目筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨，溶剂为水，原料与溶剂的质量比为10:1，球磨时间为20min、转速为600r/min，球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀，温度为600℃，时间为0.5h；(4)球磨，转速为1500r/min，时间为30min，得到粒度为350～450目的超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯；(6)以1400℃烧制3h，然后升温至2100℃，烧制6h即得成品。对实施例1～5制备的材料进行测试，结果如下表：测试项目实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5耐磨度5度4度5度5度5度高温耐热温度/℃41364097402141464201抗弯强度/MPa642639601650628高温耐热时间/h796791804811793由表中数据可看出，本专利技术制备的陶瓷，耐磨性能良好，耐热温度高。上述实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本专利技术精神和范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温陶瓷，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：15～30份锆英石、40～60份锂辉石粉、30～50份高岭土、5～20份陶土、15～30份紫砂泥、5～15份氧化铝、5～20份水玻璃、5～15份石墨烯。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温陶瓷，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：15～30份锆英石、40～60份锂辉石粉、30～50份高岭土、5～20份陶土、15～30份紫砂泥、5～15份氧化铝、5～20份水玻璃、5～15份石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷，其特征在于，按质量份数计，包括以下原料：20～25份锆英石、25～35份锂辉石粉、35～45份高岭土、10～18份陶土、20～25份紫砂泥、8～12份氧化铝、10～15份水玻璃、8～12份石墨烯。3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温陶瓷，其特征在于，所述水玻璃的固含量为30～40％。4.一种耐高温陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将锆英石、锂辉石粉、高岭土、陶土、紫砂泥、氧化铝粉碎后过筛；(2)加入石墨烯，湿法球磨后烘干；(3)加入水玻璃烧蚀；(4)烧蚀后再经球磨得到超细粉料；(5)将超细粉料压制成型，干燥后得到干坯...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玲玲，吴斌，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44