一种低变形的陶瓷素坯及其制备工艺制造技术

本申请涉及陶瓷制造领域，具体公开了一种低变形的陶瓷素坯及其制备工艺，低变形的陶瓷素坯包括铁粉10‑20份，所述铁粉粒径为200‑500μm，水45‑65份，陶瓷浆料，其制备方法为：铁粉与陶瓷浆料充分混合，得到预混合物，再将预混合物注入到石膏模具中，再将石膏模具中通入氮气，通过注浆成型得到陶瓷注件，陶瓷注件经过热压烧结得到陶瓷素坯，本申请的低变形的陶瓷素坯可用于陶瓷制造，其具有降低陶瓷素坯的废品率，使烧成的陶瓷素坯不容易变形的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种低变形的陶瓷素坯及其制备工艺
本申请涉及陶瓷制造领域，更具体地说，它涉及一种低变形的陶瓷素坯及其制备工艺。
技术介绍
陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品，远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。陶与瓷的质地不同，性质各异。陶是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明，不吸水、抗腐蚀，胎质坚硬紧密，叩之声脆。我国传统的陶瓷工艺美术品，质高形美，具有高度的艺术价值，闻名于世界。现有技术中，陶瓷素坯是由泥浆烧结而成的，由于泥浆中的含水量会直接影响陶瓷素坯的收缩率，泥浆在烧结过程中会有水分的蒸发，含水量大的泥浆水分蒸发较大，且泥浆中的水分蒸发量与泥浆的收缩率成正比，在烧结过程中泥浆内的水分蒸发后，存在有收缩现象，从而导致烧成的陶瓷素坯成品易变形，废品率高的缺陷。
技术实现思路
为了降低陶瓷素坯的废品率，使烧成的陶瓷素坯不容易变形，本申请提供一种低变形的陶瓷素坯。为了获得一种低变形的陶瓷素坯，本申请提供一种低变形的陶瓷素坯的制备工艺。第一方面，本申请提供的一种低变形的陶瓷素坯，采用如下的技术方案。一种低变形的陶瓷素坯，包括以下质量份数的原料通过搅拌混合得到：铁粉10-20份，所述铁粉粒径为200-500μm，水45-65份，陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包括硅灰石1-3份、章村土10-20份、宣化瓷石7-9份、抚宁瓷石7-9份、长石13-17份、内蒙黑泥1-4份、球土9-12份、内蒙木节9-12份、后新秋彰武土2-5份、沁阳土8-12份、围场土6-8份、永春土2-4份、星子土5-7份、瓷粉4-6份。通过采用上述技术方案，在烧制陶瓷浆料过程中，由于烧结温度较高，泥浆在烧结过程中会有水分的蒸发，由于泥浆中的含水量会直接影响陶瓷素坯的收缩率，陶瓷泥浆内水被蒸发，使其收缩率变大，加入铁粉与陶瓷浆料混合，由于铁粉在高温条件下可以与水蒸气形成四氧化三铁固体，铁粉变成四氧化三铁后在陶瓷素坯内的体积膨胀，四氧化三铁可以对陶瓷素坯的收缩起到一定的补偿作用，从而加入铁粉可以降低陶瓷素坯的收缩率，提高陶瓷素坯成品的合格率。优选的，所述陶瓷素坯原料还包括防沉剂2-4份。通过采用上述技术方案，由于铁粉的密度较大，直接和陶瓷浆料混合时，铁粉可能会大部分沉底，铁粉和陶瓷浆料充分混合的效果较差，所以加入防沉剂，可以降低铁粉沉底的可能性，提高铁粉与陶瓷浆料的混合效果。优选的，所述防沉剂是气相二氧化硅。通过采用上述技术方案，气相二氧化硅不仅具有防止铁粉沉淀的效果，还可以提高铁粉与陶瓷浆料之间的混合程度，还具有粘结性的效果，所以选用气相二氧化硅的效果更好，使用二氧化硅作为防沉剂，提高陶瓷素坯的合格率。优选的，所述陶瓷素坯原料还包括减水剂5-9份。通过采用上述技术方案，在制备陶瓷素坯过程时，操作人员需要将陶瓷浆料倒入陶瓷模具中，由于陶瓷浆料为流体，未成形之前可塑性较差，加入减水剂可以吸附陶瓷素坯内部分的水，降低陶瓷素坯的含水量，提高陶瓷素坯可塑性，降低陶瓷素坯收缩量，提高陶瓷素坯的合格率。优选的，所述减水剂为聚羧酸。通过采用上述技术方案，聚羧酸为减水剂，吸附陶瓷浆料内部分的水分，提高陶瓷浆料的可塑性，也可以提高陶瓷素坯的强度，降低陶瓷素坯收缩的效果更好，提高陶瓷素坯的合格率。第二方面，本申请提供一种低变形的陶瓷素坯的制备工艺，采用如下的技术方案：一种低变形的陶瓷素坯的制备工艺，包括以下步骤，A1：铁粉与陶瓷浆料充分混合，得到预混合物；A2：将预混合物高压注入到石膏模具中，通过注浆成型得到陶瓷注件；A3：陶瓷注件经过热压烧结得到陶瓷素坯。通过采用上述技术方案，铁粉与陶瓷浆料充分混合，防尘剂可以使得铁粉与陶瓷浆料充分混合，同时降低铁粉沉底下降的可能性，减水剂可以提高陶瓷素坯成型之后的可塑性，从而提高陶瓷素坯的合格率。优选的，所述铁粉在反应过程中加以氮气气氛保护。通过采用上述技术方案，在铁粉反应过程中加入氮气可以避免铁在反应过程中，铁被氧气氧化后，就不能和与水蒸气，从而提高铁与水蒸气的反应效果。优选的，包括以下步骤：S1：铁粉与陶瓷浆料充分混合，得到预混合物；S2：将预混合物注入到石膏模具中，再将石膏模具中通入氮气气氛，通过注浆成型得到陶瓷注件；S3：陶瓷注件经过热压烧结得到陶瓷素坯。通过采用上述技术方案，将铁粉与陶瓷浆料充分混合，在高温高压作用下，向石膏模具中通入氮气气氛，氮气可以有效的避免铁粉被氧化，提高铁粉转换四氧化三铁的转化率，四氧化三铁对陶瓷浆料收缩起到一定的补偿作用，从而降低陶瓷素坯的收缩率，提高陶瓷素坯的合格率。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请采用铁粉，由于铁粉在高压高温调节下与水蒸气反应生成四氧化三铁，铁粉转换为四氧化三铁后体积膨胀，对陶瓷浆料烧结过程中的收缩起到一定的补偿作用，从而降低陶瓷素坯的收缩率，提高陶瓷素坯的合格率；2、本申请中优选采用减水剂，由于减水剂，可对陶瓷浆料起到一定的吸水效果，提高陶瓷浆料在石膏模具中的可塑性，从而还可以提高陶瓷素坯的强度，从而提高陶瓷素坯的质量；3、本申请的方法，通过向石膏模具中通入氮气保护，可以有效地避免铁粉与水蒸气反应过程中被氧化，从而提高铁粉转换为四氧化三铁的转化率，从而提高陶瓷素坯的质量。具体实施方式原料来源：其中气相二氧化硅的粒径为15nm；实施例1一种低变形的陶瓷素坯，包括以下质量份数的原料通过搅拌混合得到：铁粉15份，铁粉的粒径为350μm，水55份，陶瓷浆料105份，陶瓷浆料包括硅灰石2份、章村土15份、宣化瓷石8份、抚宁瓷石8份、长石14份、内蒙黑泥3份、球土11份、内蒙木节11份、后新秋彰武土3份、沁阳土10份、围场土7份、永春土3份、星子土6份、瓷粉5份。防沉剂3份，防沉剂为选用气相二氧化硅，气相二氧化硅粒径为15nm，减水剂7份，减水剂优选为聚羧酸。一种低变形的陶瓷素坯的制备工艺，包括以下步骤：S1：铁粉与陶瓷浆料充分混合2h，得到预混合物；S2：在压力为10MPa条件下，将预混合物注入到石膏模具中，通过注浆成型3h得到陶瓷注件；S3：陶瓷注件在氮气氛围下经过热压烧结，烧结周期为18小时，得到陶瓷素坯。根据上述制备工艺进行一种低变形的陶瓷素坯的生产，改变原料的用量另做实施例2-5，其余操作步骤和参数均与实施例1相同，共得到实施例1-5的陶瓷素坯，实施例1-5具体用量情况如下表1所示。表1，实施例1-5具体原料用量表。对实施例1-5所得到的低变形陶瓷素坯进行测试。1.收缩率测试按照QB/T1548-2015中规定的方法，依本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低变形的陶瓷素坯，其特征在于：包括以下质量份数的原料通过搅拌混合得到：/n铁粉10-20份，所述铁粉粒径为200-500μm，/n水45-65份，/n陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包括硅灰石1-3份，章村土10-20份，宣化瓷石7-9份，抚宁瓷石7-9份，长石13-17份，内蒙黑泥1-4份、球土9-12份、内蒙木节9-12份、后新秋彰武土2-5份、沁阳土8-12份、围场土6-8份、永春土2-4份、星子土5-7份、瓷粉4-6份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低变形的陶瓷素坯，其特征在于：包括以下质量份数的原料通过搅拌混合得到：
铁粉10-20份，所述铁粉粒径为200-500μm，
水45-65份，
陶瓷浆料，所述陶瓷浆料包括硅灰石1-3份，章村土10-20份，宣化瓷石7-9份，抚宁瓷石7-9份，长石13-17份，内蒙黑泥1-4份、球土9-12份、内蒙木节9-12份、后新秋彰武土2-5份、沁阳土8-12份、围场土6-8份、永春土2-4份、星子土5-7份、瓷粉4-6份。


2.根据权利要求1所述的一种低变形的陶瓷素坯，其特征在于：所述陶瓷原料还包括防沉剂2-4份。


3.根据权利要求2所述的一种低变形的陶瓷素坯，其特征在于：所述防沉剂是气相二氧化硅。


4.根据权利要求1所述的一种低变形的陶瓷素坯，其特征在于：所述陶瓷原料还包括减水剂5-9份。

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【专利技术属性】
技术研发人员：李文友，
申请(专利权)人：唐山北方瓷都陶瓷集团卫生陶瓷有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北;13