一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺制造技术

本发明专利技术属日用陶瓷技术领域，具体涉及一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺。所述高硬度日用陶瓷，包括日用陶瓷坯体和釉面层，所述釉面层由以下重量份的原料制成：高岭土35～45份，脉石英5～10份，霞石正长岩3～7份，斜锆石3～7份，碳化硅纤维1～3份，氧化锆纤维2～4份，碳化硼纤维3～7份，羧甲基纤维素4～8份，硅酸钠2～6份，水25～35份。通过上述组分的相互配合以及特殊的热处理工艺，制备得到的高硬度日用陶瓷具有较高的硬度和抗弯强度。具有较高的硬度和抗弯强度。

【技术实现步骤摘要】
一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺


[0001]本专利技术属于日用陶瓷
更具体地，涉及一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺。

技术介绍

[0002]日用陶瓷是因人们日常生活所需而产生，如餐具、茶具、咖啡具等，因具有机械强度高、热稳定好、耐化学腐蚀能力强等高使用价值在市场中占有重要地位。随着人类生活水平的提高，对日用陶瓷的硬度具有较大的需求，如何提高日用瓷釉面品质是目前亟待解决的问题。
[0003]CN111138168A公开了一种引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷及其制作工艺。该引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，包括高硬度釉面层，所述高硬度釉面层的原料采用长石、石英、锂瓷石、骨粉、氧化铝、碳酸钡、锌、碳酸锆、改性石墨烯。本专利技术提供的引入石墨烯制备的高硬度釉面日用陶瓷，所烧制的高硬度釉面细腻通透，透光性强，彩面润泽光亮，白度大于90
°
；根据与传统骨质瓷进行相同的耐磨损试验后进行对比，本提高釉面的耐磨损性能；改性石墨烯的添加，有利于减小骨质瓷釉面的磨损体积，提高高光泽釉面的耐磨损性能，对推动日用陶瓷产品的发展具有积极的意义而且具有积极的经济效益。
[0004]CN112979276A公开了一种高硬度日用陶瓷及其生产方法，包括坯体和釉层，所述坯体包括：高岭土、氧化铝、氧化锆、膨润土、废瓷渣、石英、长石，所述釉层包括：高岭土、磁粉、滑石粉、锂辉石、锂瓷石、石英、方解石；本专利技术还提出了一种高硬度日用陶瓷的生产方法，包括以下步骤：S1：备料；S2：混合球磨。本专利技术配方综合后能够提高坯体硬度，精炼后泥饼组织均匀，可塑性更强，提高成品的硬度，能够防止烧成的产品上会产生黑点，而且充入惰性气体，提高稳定性，防止其产生裂纹。
[0005]CN111484321A一种超高强度日用陶瓷，包括坯体和施于坯体表面的釉层其中坯体包括以质量份数计的如下坯料原料：粒径30μm以下的刚玉25～35份、粒径30μm以下的莫来石30～45份、钾长石10～20份、氢氧化钙0.5～1份、氢氧化钡。本专利技术通过准备钾长石浆料、准备坯体、修坯、水洗除尘、自然晾干、准备釉料、施釉及烧制等工序制得超高强度日用陶瓷。本专利技术采用特定粒径范围的刚玉和莫来石，有利于获得致密的坯体，有利于莫来石将刚玉包覆，从而有利于提高莫网状结构形成，同时，氧化镁的引入，可以强化刚玉和莫来石之间的作用力，增加强度。本申请采用了特定的升温曲线，有利于提高强度。
[0006]虽然上述专利文献具有一定的硬度和强度，但是上述专利文献的硬度和强度仍较差，因而急需开发一种新的日用陶瓷，具有较高的硬度和强度。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是克服现有中日用陶瓷存在的硬度和抗弯强度的的缺陷和不足，提供一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺。具体涉及一种高硬度日用陶瓷及其制备工艺。所述高硬度日用陶瓷，包括日用陶瓷坯体和釉面层，所述釉面层由以下重量份的原
料制成：高岭土35～45份，脉石英5～10份，霞石正长岩3～7份，斜锆石3～7份，碳化硅纤维1～3份，氧化锆纤维2～4份，碳化硼纤维3～7份，羧甲基纤维素4～8份，硅酸钠2～6份，水25～35份。通过上述组分的相互配合以及特殊的热处理工艺，制备得到的高硬度日用陶瓷具有较高的硬度和抗弯强度。
[0008]本专利技术的目的是提供一种高硬度日用陶瓷。
[0009]本专利技术另一目的是提供一种高硬度日用陶瓷的制备工艺。
[0010]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0011]一种高硬度日用陶瓷，包括日用陶瓷坯体和釉面层，所述釉面层由以下重量份的原料制成：
[0012]高岭土35～45份，脉石英5～10份，霞石正长岩3～7份，斜锆石3～7份，碳化硅纤维1～3份，氧化锆纤维2～4份，碳化硼纤维3～7份，羧甲基纤维素4～8份，硅酸钠2～6份，水25～35份。
[0013]优选的，所述高岭土的粒径为4～10μm，所述脉石英的粒径为4～10μm；霞石正长岩的粒径为3～8μm；斜锆石的粒径为3～8μm。
[0014]优选的，所述碳化硅纤维的长度为20～60nm，长径比为1:20～1:50。
[0015]优选的，所述氧化锆纤维的长度为40～80nm，长径比为1:30～1:50。
[0016]优选的，所述碳化硼纤维的长度为30～70nm，长径比为1:20～1:40。
[0017]基于上述所述的一种高硬度日用陶瓷的制备工艺，所述高硬度日用陶瓷的制备工艺包括以下步骤：
[0018]1)日用陶瓷胚体的制备：
[0019]2)按重量份分别称取：高岭土，脉石英，霞石正长岩，斜锆石，分别进行干燥，随后将上述组分和水置于到球磨罐中进行球磨混合；
[0020]3)然后将碳化硅纤维、氧化锆纤维、碳化硼纤维、羧甲基纤维素和硅酸钠添加到所述球磨罐中继续球磨，得到釉料；
[0021]4)将所述釉料施釉至步骤A的所述日用陶瓷坯体表面，晾干后，得到施釉日用陶瓷坯体；
[0022]5)在氮气氛围下，将所述施釉日用陶瓷坯体进行焙烧处理；然后随炉冷却，得到所述高硬度日用陶瓷。
[0023]优选的，在步骤(2)中，所述球磨时间为6～8h，球磨转速为200～300r/min。
[0024]优选的，在步骤(2)中，所述干燥是在100～120℃下干燥4～8h。
[0025]优选的，在步骤(2)中，所述球磨的时间为30～60min。
[0026]优选的，在步骤(5)中，所述焙烧处理的具体步骤为：以2～4℃的升温速率从室温升到350～450℃，保温3～7h，然后以5～8℃的升温至600～700℃保温4～6h，随后以8～10℃升温至1600～1660℃，同时控制焙烧气氛中的氧的体积含量为1～3％，烧结5～8h；最后降温至700～800℃，保温4～8h。
[0027]本专利技术具有以下有益效果：
[0028](1)通过添加斜锆石，碳化硅纤维，氧化锆纤维和碳化硼纤维，利用组分之间的相互作用来提高釉面层的硬度和抗弯强度；
[0029](2)通过添加羧甲基纤维素和硅酸钠，利用有机分散剂和无机分散剂之间的相互
配合，实现了原料之间的充分混合，分散更加均匀，提高了釉面层的硬度和抗弯强度，而且在惰性气氛下低温煅烧处理，羧甲基纤维素或碳化形成碳，然后再高温处理下，会促进ZrO2+B4C+3C
→
2ZrB2+2CO；3SiO2+6C+2N2→
Si3N4+6CO，生成的硼化锆和氮化硅会进一步促进釉面层的硬度和抗弯强度的提高；
[0030](3)申请人意外发现，通过控制焙烧气氛中的氧气含量，能够有效提高釉面层的硬度和抗弯强度。
[0031](4)本专利技术的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
[0032]综上所述，本专利技术制备的高硬度日用陶瓷，具有较高的硬度和抗弯强度。
具体实施方式
[0033]以下结合具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硬度日用陶瓷，其特征在于，所述高硬度日用陶瓷包括日用陶瓷坯体和釉面层，所述釉面层由以下重量份的原料制成：高岭土35～45份，脉石英5～10份，霞石正长岩3～7份，斜锆石3～7份，碳化硅纤维1～3份，氧化锆纤维2～4份，碳化硼纤维3～7份，羧甲基纤维素4～8份，硅酸钠2～6份，水25～35份。2.根据权利要求1所述的一种高硬度日用陶瓷，其特征在于，所述高岭土的粒径为4～10μm，所述脉石英的粒径为4～10μm；霞石正长岩的粒径为3～8μm；斜锆石的粒径为3～8μm。3.根据权利要求1或2所述的一种高硬度日用陶瓷，其特征在于，所述碳化硅纤维的长度为20～60nm，长径比为1:20～1:50。4.根据权利要求1或2所述的一种高硬度日用陶瓷，其特征在于，所述氧化锆纤维的长度为40～80nm，长径比为1:30～1:50。5.根据权利要求1或2所述的一种高硬度日用陶瓷，其特征在于，所述碳化硼纤维的长度为30～70nm，长径比为1:20～1:40。6.根据权利要求1
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5任一项所述的一种高强度日用陶瓷的制备工艺，其特征在于：所述高硬度日用陶瓷的制备工艺包括以下步骤：1)日用陶瓷胚体的制备：2)按重量份分别称取：高岭土，脉石英，霞石正长岩，斜锆石，分别进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡錾，蒋海清，
申请(专利权)人：广州力合新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：