一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品技术

本发明专利技术的主要目的在于提供一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品。所述方法包括以下步骤：将盐熔化，得熔盐；将陶瓷浸渍于熔盐中；将陶瓷从熔盐中取出，降温，得高致密化高强度陶瓷；所述熔盐为熔融无机盐；所述无机盐选自硝酸盐、硫酸盐、碱金属卤化物或碱土金属卤化物中的至少一种；所述陶瓷的单侧渗透深度≥陶瓷厚度的三分之一。所要解决的技术问题是通过对陶瓷致密化处理获得陶瓷强化的效果，使熔盐渗入陶瓷孔隙内，提高陶瓷的致密性，提高陶瓷的实际强度，表现为断裂强度提高，且该方法的操作简单，效果好，具有很好的工业化应用前景，从而更加适于实用。从而更加适于实用。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品


[0001]本专利技术涉及陶瓷制造
，特别涉及一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品。

技术介绍

[0002]与金属材料相比，陶瓷材料具有极高的理论强度，但是陶瓷特别是普通建筑卫生陶瓷表现出来的实际强度却很低，这是由于大多数陶瓷材料缺乏塑性变形能力和韧性，其在外力的作用下呈现脆性，并且其抗冲击、抗热冲击的能力也很差，而脆件断裂往往导致了陶瓷材料被破坏。因此，如何对陶瓷材料增韧，提高陶瓷材料的实际强度以及改善陶瓷的脆性就成为陶瓷材料所需要解决的重要问题。
[0003]现有技术中提高陶瓷实际强度的方法主要集中在如何控制陶瓷的微裂纹方向，例如，采用微晶技术、纤维增强或晶须增强、化学强化残余应力等，以消除缺陷和阻止裂纹发展为主。但是如何消除陶瓷内部的空隙并使其致密化，还没有很好的补救方法。
[0004]陶瓷的高吸水率不仅对强度和耐久性有明显的影响，同时作为建筑地砖或墙砖对于各种带颜色的液体接触后很难清除，导致表面痕迹永久保留的问题，如果能够使得陶瓷产品和构件通过表层或整体致密化，则可以同时解决强度提高和表面不渗透有色液体的功效。本专利技术重点针对致密化增强陶瓷的研究。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品，所要解决的技术问题是通过对陶瓷进行致密化处理，提高陶瓷的实际强度，表现为陶瓷的密度变大，弹性模量提高，断裂强度提高，同时陶瓷产品的表层或整体致密化后使陶瓷表面不渗透或少渗透有色液体，克服了陶瓷表面渗透的有色液体难以清除的缺陷，从而更加适于实用。
[0006]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种陶瓷的致密化方法，其包括以下步骤：
[0007]1)将盐熔化，得熔盐；
[0008]2)将陶瓷浸渍于熔盐中共同加热保温；
[0009]3)将陶瓷从熔盐中取出，降温，得高致密化高强度陶瓷。
[0010]本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0011]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的熔盐为熔融无机盐；所述的无机盐选自硝酸盐、硫酸盐、碱金属卤化物或碱土金属卤化物中的至少一种。
[0012]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中若陶瓷温度低于熔盐温度且温度差大于50℃，则在浸渍前先对陶瓷慢速加热，其升温速度≤10℃/min。
[0013]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中若陶瓷温度高于熔盐温度且温度差大于50℃，则在浸渍前先对陶瓷慢速降温，其降温速度≤10℃/min。
[0014]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中步骤3)所述的降温为慢速降温，其降温速度≤10℃/min。
[0015]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的陶瓷的单侧渗透深度≥陶瓷厚度的三分之一。
[0016]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的陶瓷致密化前的吸水率≥10％，致密化后其断裂强度提高2.5倍以上。
[0017]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的陶瓷致密化前的吸水率≤10％，致密化后其断裂强度提高0.5倍以上。
[0018]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的陶瓷致密化前的吸水率≤0.5％，致密化后其断裂强度提高0.2倍以上。
[0019]本专利技术的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本专利技术提出的一种高致密化高强度陶瓷产品，应用前述的陶瓷的致密化方法加工制成。
[0020]借由上述技术方案，本专利技术提出的一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品至少具有下列优点：
[0021]1、本专利技术提出的陶瓷的致密化方法，通过物理方法使熔盐渗入陶瓷孔隙内，形成一层致密的表面保护层，从而提高了非致密陶瓷的致密性，提高了非致密陶瓷的实际强度。陶瓷经致密化加工之后，其芯层结构无变化，密度维持陶瓷原来的密度值，但是其临近表层的陶瓷体由于熔盐渗透并降温固化后，陶瓷体与固化后的盐形成一层致密化的壳体，所述的壳体的密度增加。当陶瓷致密化前吸水率≥10％，致密化后的高致密化高强度陶瓷表现出来的平均密度提高到原来的1.25倍，弹性模量提高到原来的2.47倍，断裂强度提高到原来的3.5倍；
[0022]2、本专利技术提出的陶瓷的致密化方法，不同于现有技术中的加热烧结方法和化学增强方法，不会发生陶瓷结构的改变，仅在陶瓷内部的孔隙内渗入熔盐，待熔盐固化后提高其致密度，提高了强度；在同样的强度要求下，降低了陶瓷材料的厚度，减少了成本；
[0023]3、本专利技术提出的陶瓷的致密化方法，可以达到陶瓷强化的效果，其陶瓷强化的效率高，降低了陶瓷强化所需要的工艺时间，减少了能耗，成本经济；
[0024]4、本专利技术提出的陶瓷的致密化方法，操作简单，效果好，具有很好的工业化应用前景；
[0025]5、本专利技术提出的高致密化高强度陶瓷，其平均断裂强度≥55MPa。
[0026]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
[0027]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种陶瓷的致密化方法及高致密化高强度陶瓷产品，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0028]本专利技术提出一种陶瓷的致密化方法，其包括以下步骤：
[0029]1)将盐熔化，得熔盐；
[0030]2)将陶瓷浸渍于熔盐中共同加热保温；
[0031]3)将陶瓷从熔盐中取出，降温，得高致密化高强度陶瓷。
[0032]本专利技术的技术方案通过将熔盐液体渗透至陶瓷的蜂窝状多孔结构中，熔盐冷却后其以无机盐的形式固化填充于陶瓷的微观结构中，增加了陶瓷的密度，使其强化；同时，使陶瓷的弹性模量和断裂强度提高，从而提高了陶瓷的实际强度。
[0033]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中所述的熔盐为熔融无机盐；所述的无机盐选自硝酸盐、硫酸盐、碱金属卤化物或碱土金属卤化物中的至少一种。
[0034]本专利技术对于无机盐的种类不做具体限定，一般的无机盐均可用于陶瓷的强化加工。当熔盐的使用温度较高时，例如，硫酸钾，其熔盐的温度高于1000℃，需要非常高的温度才能进行强化加工；而当熔盐的使用温度较低时，例如，离子液体，其强化后的陶瓷性能改善幅度较小。本专利技术的技术方案中所述的熔盐的使用温度优选300℃以上，1500℃以下；进一步优选1200℃以下；进一步优选1000℃以下；进一步优选800℃以下；进一步优选600℃以下；进一步的，所述的熔盐优选硝酸钾。
[0035]优选的，前述的陶瓷的致密化方法，其中若陶瓷温度高于熔盐温度且温度差大于50℃，则在浸渍前先对陶瓷慢速降温，其降温速度≤10℃/min。
[0036]所述的陶瓷包括将刚烧结的陶瓷直接浸渍入熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷的致密化方法，其特征在于，其包括以下步骤：1)将盐熔化，得熔盐；2)将陶瓷浸渍于熔盐中共同加热保温；3)将陶瓷从熔盐中取出，降温，得高致密化高强度陶瓷。2.根据权利要求1所述的陶瓷的致密化方法，其特征在于，所述的熔盐为熔融无机盐；所述的无机盐选自硝酸盐、硫酸盐、碱金属卤化物或碱土金属卤化物中的至少一种。3.根据权利要求1所述的陶瓷的致密化方法，其特征在于，若陶瓷温度低于熔盐温度且温度差大于50℃，则在浸渍前先对陶瓷慢速加热，其升温速度≤10℃/min。4.根据权利要求1所述的陶瓷的致密化方法，其特征在于，若陶瓷温度高于熔盐温度且温度差大于50℃，则在浸渍前先对陶瓷慢速降温，其降温速度≤10℃/min。5.根据权利要求1所述的陶瓷的致密化方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：包亦望，李俊峰，万德田，田远，
申请(专利权)人：中国建材检验认证集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：