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一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺

阅读：993发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，包括以下原料及重量分数：高岭土 1-2份、耐火粘土 2-4份、长石 2-4份、石英 10-12份、氧化铝 1-2份、氧化锆1-2份、二氧化硅 1-2份。本发明通过使用的原料为高岭土、耐火粘土、长石、石英、氧化铝、氧化锆采用一定的配料比制造的陶瓷产品，运用高岭土和耐火粘土混合使用的方式作为陶瓷产品的主要原料，在保证陶瓷产品光泽度的同时，增加了产品在烧结过程的耐高温性，在搅拌的过程中加入氧化铝使得产品在烧制的过程中膨胀收缩稳定，加入的氧化锆使得产生的陶瓷制品具有耐腐蚀、耐磨损的特点，还使得产品在高温的烧制下不会粘合，解决了现有技术中陶瓷在加工过程中由于高温烧制会出现原料粉末粘合的问题的发生。，下面是一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于，包括以下原料及重量分数：高岭土1-2份、耐火粘土2-4份、长石2-4份、石英10-12份、氧化铝1-2份、氧化锆1-2份、二氧化硅1-2份，包括：
原料挑选，用于将原料中的杂质筛选出；
粉末制备，用于将原料进行破碎、研磨和预烧制；
压制成型，用于将制备的粉末进行塑形和固定；
烧制，用于将成型的粉末进行加工为产品。
2.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于，所述氧化铝在搅拌前需要进行预烧制，预烧制的温度为1200-1500℃。
3.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述长石材质为钙长石材质构成，且其熔融点为1550℃。
4.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述石英的熔融点为1730℃。
5.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述高岭土的成分为SiO246.51％，Al2O339.54％，H2O13.95％,熔融点为1780℃。
6.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述氧化铝、氧化锆、二氧化硅皆为粉末状。
7.根据权利要求1所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述包括以下步骤：
步骤一：对高岭土、耐火粘土、长石、石英原料进行筛选，将原料中的杂质进行去除，再按一定比例对原料进行配料；
步骤二：运用机械破碎机分别对高岭土、耐火粘土、长石、石英进行初次破碎，再运用球磨法对原料分别进行二级粉碎，使得运料的颗粒细度达到合适的加工合适的粉末颗粒细度；
步骤三：对粉碎后的原料进行分别先进行水洗，使得原料中的可溶性杂被去除，再对原料进行酸洗和磁选，使得原料中的铁和铁的化合物被去除；
步骤四:对处理好的原料进行预烧，预烧炉的预热温度为400℃，预烧的温度为1000-
1200℃，预烧的时间为1-2小时；
步骤五：对预烧好的原料进行混合，混合的过程中加入合适配量比的氧化铝、氧化锆、二氧化硅原料；
步骤六：将混合好的原料进行压制成型；
步骤七：将压制好的原料进行脱模；
步骤八：将脱模好的原料进行烧结，烧结前需要对烧结装置进行预热，预热的温度为
500℃，预热好后，将脱模后的原料放置入烧结装置进行烧结，烧结的时间为2-3小时，烧结温度控制在1100-1300℃，烧结后对烧结后的陶瓷产品进行降温，降温时间为5-6小时；
步骤九：将烧结降温好的陶瓷产品取出，进行检验和修边，生产的陶瓷产品的外观进行检验，对产品表面是否有裂纹进行检验，运用修边机对产品表面的毛刺和不平整的地方进行打磨。
8.根据权利要求7所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述原料混合采用旋转立方混料机，混料时间为30-40分钟。
9.根据权利要求7所述的一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，其特征在于：所述压制成型包括粉末装膜和粉末压膜的压制，粉末装膜采用过量装粉法进行装粉，粉末压膜浮动压制的方法进行压制。

说明书全文

一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷加工领域，具体为一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺。

背景技术

[0002] 以粉末的获得成形和烧结为主线制备的粉末冶金及陶瓷材料，其使用历史可以追溯到数千年前在2500多年前，人们就用块炼锻造法制造铁器，在宋明朝时期，我国的陶瓷业发展到了顶峰，制作的陶瓷器皿流向世界各地进入20世纪，粉末冶金电灯钨丝的出现，给人类带来真正的光明，而硬质合金的成功制造被誉为切削加工的一次革命，同样陶瓷材料因其脆性和抗震性获得改善成了最有前途的高温结构材料，陶瓷材料的许多特殊性能被成功地用作重要的功能材料(光导纤维激光晶体等)，随着此类材料制备方法的不断更新，各类粉末冶金金属制品，金属陶瓷及各种复合材料相继问世表明了粉末冶金及陶瓷材料这类古老的技术已进入现代科学技术发展的行列。

[0003] 现有的陶瓷加工工艺时，需要将装膜和脱模后的原料进行烧结，但是模具内的粉末在高温的烧制下，会出现高温黏合的情况发生，对烧制好的陶瓷产品的品质有损害。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：为了解决现有技术中陶瓷在烧制的高温过程中会出现粉末黏合的问题，提供一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，包括以下原料及重量分数：高岭土1-2份、耐火粘土2-4份、长石2-4份、石英10-12份、氧化铝1-2份、氧化锆1-2份、二氧化硅1-2份。

[0006] 优选地，所述氧化铝在搅拌前需要进行预烧制，预烧制的温度为1200-1500℃。

[0007] 优选地，所述长石材质为钙长石材质构成，且其熔融点为1550℃。

[0008] 优选地，所述石英的熔融点为1730℃。

[0009] 优选地，所述高岭土的成分为SiO246.51％，Al2O339.54％，H2O13.95％,熔融点为1780℃。

[0010] 优选地，所述氧化铝、氧化锆、二氧化硅皆为粉末状。

[0011] 优选地，所述包括以下步骤：

[0012] 步骤一：对高岭土、耐火粘土、长石、石英原料进行筛选，将原料中的杂质进行去除，再按一定比例对原料进行配料；

[0013] 步骤二：运用机械破碎机分别对高岭土、耐火粘土、长石、石英进行初次破碎，再运用球磨法对原料分别进行二级粉碎，使得运料的颗粒细度达到合适的加工合适的粉末颗粒细度；

[0014] 步骤三：对粉碎后的原料进行分别先进行水洗，使得原料中的可溶性杂被去除，再对原料进行酸洗和磁选，使得原料中的铁和铁的化合物被去除；

[0015] 步骤四:对处理好的原料进行预烧，预烧炉的预热温度为400℃，预烧的温度为1000-1200℃，预烧的时间为1-2小时；

[0016] 步骤五：对预烧好的原料进行混合，混合的过程中加入合适配量比的氧化铝、氧化锆、二氧化硅原料；

[0017] 步骤六：将混合好的原料进行压制成型；

[0018] 步骤七：将压制好的原料进行脱模；

[0019] 步骤八：将脱模好的原料进行烧结，烧结前需要对烧结装置进行预热，预热的温度为500℃，预热好后，将脱模后的原料放置入烧结装置进行烧结，烧结的时间为2-3小时，烧结温度控制在1100-1300℃，烧结后对烧结后的陶瓷产品进行降温，降温时间为5-6小时；

[0020] 步骤九：将烧结降温好的陶瓷产品取出，进行检验和修边，生产的陶瓷产品的外观进行检验，对产品表面是否有裂纹进行检验，运用修边机对产品表面的毛刺和不平整的地方进行打磨。

[0021] 优选地，所述原料混合采用旋转立方混料机，混料时间为30-40分钟。

[0022] 优选地，所述压制成型包括粉末装膜和粉末压膜的压制，粉末装膜采用过量装粉法进行装粉，粉末压膜浮动压制的方法进行压制。

[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过使用的原料为高岭土、耐火粘土、长石、石英、氧化铝、氧化锆采用一定的配料比制造的陶瓷产品，运用高岭土和耐火粘土混合使用的方式作为陶瓷产品的主要原料，在保证陶瓷产品光泽度的同时，增加了产品在烧结过程的耐高温性，在搅拌的过程中加入氧化铝使得产品在烧制的过程中膨胀收缩稳定，加入的氧化锆使得产生的陶瓷制品具有耐腐蚀、耐磨损的特点，还使得产品在高温的烧制下不会粘合，解决了现有技术中陶瓷在加工过程中由于高温烧制会出现原料粉末粘合的发生，从而提高了产品产出的品质。附图说明

[0024] 图1为本发明的加工工艺流程图。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 请参阅图1，一种避免粉末高温黏合的陶瓷加工工艺，包括以下原料及重量分数：高岭土1-2份、耐火粘土2-4份、长石2-4份、石英10-12份、氧化铝1-2份、氧化锆1-2份、二氧化硅1-2份。

[0027] 实施例1

[0028] 作为本发明的一种优选实施方式，氧化铝在搅拌前需要进行预烧制，预烧制的温度为1200-1500℃。

[0029] 本实施例中氧化铝为白色无定形粉末，熔点为2050，在预烧制加热到1050℃时会出现14.3％体积的收缩，并发生转变，转变后的氧化铝可使陶瓷原料在烧制过程中更加稳定，使得产出的陶瓷产品品质提高。

[0030] 实施例2

[0031] 作为本发明的一种优选实施方式，长石材质为钙长石材质构成，且其熔融点为1550℃。

[0032] 本实施例中使用的长石是以二氧化硅及氧化铝为主，又夹杂钠、钾、钙等的化合物，因其所含分量不一，又有许多种类，使用钙含量较高的长石作物陶瓷制造的原料，使得原料的熔融点提高。

[0033] 实施例3

[0034] 作为本发明的一种优选实施方式，石英的熔融点为1730℃。

[0035] 本实施例中石英原料的特点为即使碎成细粉也无粘性，可用来弥补陶瓷原料过粘的缺点，在780℃以上时便不稳定而变成鳞石英，在1730℃时开始熔融。

[0036] 实施例4

[0037] 作为本发明的一种优选实施方式，高岭土的成分为SiO246.51％，Al2O339.54％，H2O13.95％,熔融点为1780℃。

[0038] 本实施例中高岭土为云母和长石变质过程中，其中的钠、钾、钙、铁等流失，加上水变化而成的，也没有黏土那样强的粘度，放在显微镜下面来观察，带有白色丝绢状的光泽，银光闪闪，是非常小的结晶，所以运用高岭土原料制成的陶瓷产品光泽度高，具有一定的观赏性。

[0039] 实施例5

[0040] 作为本发明的一种优选实施方式，氧化铝、氧化锆、二氧化硅皆为粉末状。

[0041] 本实施例中氧化锆为白色或略带黄色、灰色的粉末，氧化锆的熔融点为2715℃，莫氏硬度为7，化学惰性大，具有耐高温的特性，氧化锆作为陶瓷产品原料的加入，大大提高了陶瓷产品的耐高温、耐磨损和耐腐蚀的特性，减少了因烧制过程中高温粉末原料粘合的发生。

[0042] 实施例6

[0043] 作为本发明的一种优选实施方式，包括以下步骤：

[0044] 步骤一：对高岭土、耐火粘土、长石、石英原料进行筛选，将原料中的杂质进行去除，再按一定比例对原料进行配料；

[0045] 步骤二：运用机械破碎机分别对高岭土、耐火粘土、长石、石英进行初次破碎，再运用球磨法对原料分别进行二级粉碎，使得运料的颗粒细度达到合适的加工合适的粉末颗粒细度；

[0046] 步骤三：对粉碎后的原料进行分别先进行水洗，使得原料中的可溶性杂被去除，再对原料进行酸洗和磁选，使得原料中的铁和铁的化合物被去除；

[0047] 步骤四:对处理好的原料进行预烧，预烧炉的预热温度为400℃，预烧的温度为1000-1200℃，预烧的时间为1-2小时；

[0048] 步骤五：对预烧好的原料进行混合，混合的过程中加入合适配量比的氧化铝、氧化锆、二氧化硅原料；

[0049] 步骤六：将混合好的原料进行压制成型；

[0050] 步骤七：将压制好的原料进行脱模；

[0051] 步骤八：将脱模好的原料进行烧结，烧结前需要对烧结装置进行预热，预热的温度为500℃，预热好后，将脱模后的原料放置入烧结装置进行烧结，烧结的时间为2-3小时，烧结温度控制在1100-1300℃，烧结后对烧结后的陶瓷产品进行降温，降温时间为5-6小时；

[0052] 步骤九：将烧结降温好的陶瓷产品取出，进行检验和修边，生产的陶瓷产品的外观进行检验，对产品表面是否有裂纹进行检验，运用修边机对产品表面的毛刺和不平整的地方进行打磨。

[0053] 本实施例中陶瓷生产过程中原料粉末的粒度十分重要，粒度大小直接影响制品的性能，粒度及粒度分布粉末粒度是指颗粒的大小，对粉末体而言，粒度是指颗粒的平均大小工业上制造的粉末粒度范围一般为0.1-400um，粒度大小通常用目数(一英寸长度筛网上的网孔数表示)，粒度有专门的测定方法，如筛分析法、显微镜法以及沉降法等，本加工工艺采用筛分析法进行检查，对烧结有一定的影响，如粉末粒度分布得当，粉末颗粒间的孔隙就小，成形密度高，烧结容易进行。

[0054] 实施例7

[0055] 作为本发明的一种优选实施方式，原料混合采用旋转立方混料机，混料时间为30-40分钟。

[0056] 本实施例中旋转立方混料机配用减速电机,噪音低、持久耐用等特点，短时间内完成均匀混料，低耗能、高效率，旋转立方混料机卧式筒体内装有单轴旋转反向的浆叶，浆叶成一定角度将物料沿轴向、径向循环翻搅，使物料迅速混合均匀，减速机带动轴的旋转速度与桨叶的结构会使物料重力减弱，随着重力的缺乏，使得各物料存在颗粒大小、比重悬殊的差异在混合过程中被忽略，激烈的搅拌运动缩短了一次混合的时间，更快速、更高效，即使物料有比重、粒径的差异，在交错布置的搅拌叶片快速剧烈的翻腾抛洒下，也能达到很好的混合效果，混合均匀度高，残留量少，可将陶瓷原料多种粉末进行混合。

[0057] 实施例8

[0058] 作为本发明的一种优选实施方式，压制成型包括粉末装膜和粉末压膜的压制，粉末装膜采用过量装粉法进行装粉，粉末压膜浮动压制的方法进行压制。

[0059] 本实施例中过量装粉法是运用将芯棒下降到下模冲的位置，粉末落入阴模型腔中后，芯棒升起将多余的粉末顶出，顶出的粉末会被送粉器刮走，浮动压制的方法为，在压制过程中，阴模为弹簧支承，下模冲固定不动，上模冲施压，随着粉末被压缩，阴模壁与粉末间的摩擦逐渐增大至大于弹簧支撑力时，阴模即与上模冲起下降，相当于下模冲的上升，如同双向压制，与双向压制相比，压出的粉末整体密度提高，且密度最低层分布较长，使得陶瓷产品的生坯强度增加。

[0060] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

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