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一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法

阅读:1027发布:2020-11-15

专利汇可以提供一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,制备步骤包括:(1)浆料的制备:将 长石 、 石英 、黏土与 水 混合,加入 减水剂 ,调节PH值后,搅拌混合均匀;(2)发泡:取发泡剂和稳泡剂添加进浆料中,搅拌,获得 泡沫 分布均匀的浆料;(3)成型:将步骤(2)中制得的浆料注入 石膏 模具中,静置15min~2h后,将多余的浆料倒出,再将模具静置0.5~1h后,取出得到坯体;(4)干燥:将坯体置于干燥设备中进行干燥,干燥 温度 为60-100℃;(5) 烧结 :将干燥后的干坯置于高温下进行烧结,烧成温度为1100~1200℃,得到轻质多孔日用陶瓷。本发明原料来源广泛,制备工艺、设备简单,可原用现有日用陶瓷生产线,且操作方便,生产效率高,无污染,能够在保证气孔率较高的前提下,有效确保产品的 力 学性能。,下面是一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)浆料的制备:将长石石英、黏土与混合,加入减水剂,用PH调节剂调节PH值至pH=7-10后,用搅拌机以600-800r/min进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解后,获得浆料;
(2)发泡:取发泡剂和稳泡剂添加进浆料中,以800~1000r/min搅拌20min~30min,获得泡沫分布均匀的浆料;
(3)成型:将步骤(2)中制得的浆料注入石膏模具中,静置15min~2h后,将模具中多余的浆料倒出,再将模具静置0.5~1h后,取出得到坯体;
(4)干燥:将坯体置于干燥设备中进行干燥,干燥温度为60-100℃;
(5)烧结:将干燥后的干坯置于高温下进行烧结,烧成温度为1100~1200℃,最后随炉冷却,得到轻质多孔日用陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,所述PH调节剂为水溶液或溶液。
3.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(2)中按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料。
4.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤(5)中,升温至300℃时保温10min,600-900℃区间内缓慢升温并保温10-30min,升温至1100~1200℃保温30min。
5.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,按质量百分比计,包含有10-30%长石、10-30%石英、40-65%黏土。
6.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,所述减水剂为水玻璃、腐殖酸钠或三聚磷酸钠,其中水玻璃、腐殖酸钠与黏土质量比均为1-3:100,三聚磷酸钠与黏土质量比均为0.1-0.3:100。
7.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,所述稳泡剂为改性树脂聚醚微乳、羧甲基纤维素或茶皂素中的一种或几种,所述发泡剂为十二烷基本磺酸钠、α-磺酸钠、硬脂酸、月桂酸、油酸、脂肪醇聚乙烯醚羧酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,所述发泡剂与稳泡剂的质量比为2:0.5-1。
9.根据权利要求1所述的一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,发泡剂和稳泡剂按总量的0.5-1.5‰添加。

说明书全文

一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷材料领域,具体涉及一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法。

背景技术

[0002] 陶瓷的轻质化生产技术的开发和应用,不仅可以减少陶瓷坯体原料的使用量,而且可有效降低陶瓷生产中各种电燃料的消耗。陶瓷的轻质化生产目前已成为降低污染、节约土地资源和节能降耗的一种有效途径。陶瓷轻质化生产,不仅能降低陶瓷的体积密度、便于长途运输,可以有效的节约运输的能源消耗。目前,轻质陶瓷多以多孔泡沫陶瓷为主,多用于建筑隔热保温材料或作为净化材料使用,极少有日用陶瓷的轻质化生产技术。
[0003] 目前多孔陶瓷制备方法的研究如下:
[0004] 吴皆正等利用廉价石英砂为原料,采用半干压成型,通过调整骨粒粒径等级、添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或高温发泡剂制备显气孔率在35~55%,平均孔径为8~60μm、具有狭窄的孔径分布(PSD)和一定强度的可控微米级多孔陶瓷过滤材料。该材料在一定的温度下烧成,其平均气孔孔径与平均骨料粒径成正比,强度取决于骨料颗粒间的连接颈部强度,并随粘结剂用量的增加和烧成温度的提高而上升。(吴皆正,易石阳,欧阳琨.可控徽米级多孔陶瓷的研制[J].酸盐通报,1993(3):4-9.)
[0005] Sunderman等早在1973年就发明了发泡工艺制备多孔陶瓷的方法,该法是以双等容易发泡的物质加入陶瓷料浆中形成直径均匀的的气孔的发泡陶瓷。该工艺有两个特点:第一是在浆料体系中引入发泡系统,双氧水发生还原反应产生气泡。第二是在成型过程中泡沫会破灭,坯体会占据气泡所留下的空间。此工艺能制备出孔径小并且为闭气孔的多孔陶瓷产品。(Sundermann E,Viedt J.METHOD OF MANUFACTURING CERAMIC FOAM BODIES:US,US3745201[P].1973.)
[0006] Sepulvede等于1998年提出了结合发泡和有机单体工艺的原位凝固工艺。将发泡体系加入陶瓷浆料中,让其发生化学反应产生气体后,再在泡沫浆料中加入有机单体,最后通过在一定条件下有机单体会发生原位凝固的特征制备出多孔陶瓷的坯体。通过该工艺制备出的陶瓷坯体具有较高的强度,可在陶瓷还体上面进行加工和造型。最后烧结后可以制备出机械强度较高、制品形状自定、气孔率也较高的多孔陶瓷制品。(Sepulveda P,Binner J G P.Processing of cellular ceramics by foaming and in situ,polymerisation of organic monomers[J].Journal of the European Ceramic Society,1999,19(12):2059-2066.)
[0007] 在上述几种典型的多孔陶瓷制备方法中,吴皆正等利用廉价石英砂为原料,通过调整骨粒粒径等级、添加表面活性剂十二烷基苯磺酸钠或高温发泡剂碳酸钙制备多孔陶瓷的方法,影响孔径的因素过多,在实际生产应用中难以控制,难以稳定生产。Sunderman等发明的发泡工艺制备多孔陶瓷的方法所得到的多孔陶瓷,其空隙率较少并且在注浆成型中难于脱模,生产过程难于控制,成品的合格率较低。Sepulvede等发明的结合发泡和有机单体工艺的原位凝固工艺,能制备出机械强度较高、制品形状自定、气孔率也较高的多孔陶瓷制品,但该生产工艺的操作流程较为复杂。所需的原材料的成本较高,不利于工业生产推广。这些方法多为制备功能性陶瓷材料,很难用于日用陶瓷制品的大规模生产。
发明内容:
[0008] 本发明旨在解决现有技术所存在的缺限和不足,提供一种原料来源广泛,制备成本低廉,工艺流程简单无污染,制备出孔分布均匀、轻质多孔、低能耗、强度较高、适宜工业化大规模生产的轻质多孔日用陶瓷制备方法。
[0009] 本发明采用以下技术方案:
[0010] 一种轻质多孔日用陶瓷的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0011] (1)浆料的制备:将长石、石英、黏土与水混合,加入减水剂,用PH调节剂调节PH值至pH=7-10后,用搅拌机以600-800r/min进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解后,获得浆料;
[0012] (2)发泡:取发泡剂和稳泡剂添加进浆料中,以800~1000r/min搅拌20min~30min,获得泡沫分布均匀的浆料;
[0013] (3)成型:将步骤(2)中制得的浆料注入石膏模具中,静置15min~2h后,将模具中多余的浆料倒出,再将模具静置0.5~1h后,取出得到坯体;
[0014] (4)干燥:将坯体置于干燥设备中进行干燥,干燥温度为60-100℃;
[0015] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温下进行烧结,烧成温度为1100~1200℃,最后随炉冷却,得到轻质多孔日用陶瓷。
[0016] 优选地,PH调节剂为水溶液或溶液。
[0017] 优选地,步骤(2)中按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料。
[0018] 优选地,步骤(5)中,升温至300℃时保温10min,600-900℃区间内缓慢升温并保温10-30min,升温至1100~1200℃保温30min。
[0019] 优选地,按质量百分比计,包含有10-30%长石、10-30%石英、40-65%黏土。
[0020] 优选地,减水剂为水玻璃、腐殖酸钠或三聚磷酸钠,其中水玻璃、腐殖酸钠与黏土质量比均为1-3:100,三聚磷酸钠与黏土质量比均为0.1-0.3:100。
[0021] 优选地,稳泡剂为改性硅树脂聚醚微乳、羧甲基纤维素或茶皂素中的一种或几种,发泡剂为十二烷基本磺酸钠、α-磺酸钠、硬脂酸、月桂酸、油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。
[0022] 优选地,发泡剂与稳泡剂的质量比为2:0.5-1。
[0023] 优选地,发泡剂和稳泡剂按总量的0.5-1.5‰添加。
[0024] 本发明中涉及的改性硅树脂聚醚微乳为外购原料,生产厂家为济宁恒泰化工有限公司。
[0025] 本发明的有益效果:
[0026] 1、原料来源广泛,制备工艺、设备简单,可原用现有日用陶瓷生产线,且操作方便,生产效率高,无污染。
[0027] 2、改善了传统注浆成型制备多孔陶瓷干坯易开裂的问题。
[0028] 3、在保证气孔率较高的前提下,能有效确保产品制备过程和产品的力学性能要求。
[0029] 4、气孔在陶瓷中分布均匀。
[0030] 5、能较好的控制浆料与泡沫的比例。附图说明
[0031] 图1实施例1制备的轻质多孔日用陶瓷断面光学显微镜照片。
[0032] 图2实施例2制备的轻质多孔日用陶瓷断面光学显微镜照片。
[0033] 图3未加发泡剂和稳泡剂所制备的陶瓷制品断面光学显微镜照片。

具体实施方式

[0034] 实施例1:
[0035] (1)浆料的制备:以质量计,称取65%黏土原料、11%石英原料和24%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.4称取坯料与水,外加2%水玻璃作为减水剂,用氨水调节料浆酸碱度pH=8,用搅拌机以800r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0036] (2)发泡:发泡剂按照60%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酸钠、35%十二烷基本磺酸钠和5%月桂酸配制发泡剂、按70%改性硅树脂聚醚微乳和30%茶皂素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.2‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以800r/min继续进行搅拌30min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0037] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置1h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0038] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0039] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温15min进行烧成,最后随炉冷却,得到如说明书附图1所示的气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0040] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为8.1MPa、显气孔率为45%、体积密度1.34g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低28%。
[0041] 实施例2:
[0042] (1)浆料的制备:以质量计,称取65%黏土原料、11%石英原料和24%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.36称取坯料与水,外加2.5%水玻璃作为减水剂,用氨水调节料浆酸碱度pH=8,用搅拌机以800r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0043] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酸钠、20%十二烷基本磺酸钠,按70%改性硅树脂聚醚微乳和30%茶皂素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以800r/min继续进行搅拌30min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0044] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置1h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置1h后将坯体从模具中取出。
[0045] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0046] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温15min进行烧成,最后随炉冷却,得到如说明书附图2所示的气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0047] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为5.0MPa、显气孔率为52%、体积密度3
1.12g/cm、体积密度与未加发泡剂试样相比降低40%。
[0048] 实施例3:
[0049] (1)浆料的制备:以质量计,称取65%黏土原料、13%石英原料和22%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.4称取坯料与水,外加2%水玻璃作为减水剂,用氨水调节料浆酸碱度pH=9,用搅拌机以800r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0050] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、20%十二烷基本磺酸钠,按70%改性硅树脂聚醚微乳和25%茶皂素和5%羧甲基纤维素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量0.7‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以800r/min继续进行搅拌30min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0051] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置1.5h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置1h后将坯体从模具中取出。
[0052] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0053] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1180℃并保温15min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0054] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为14.1MPa、显气孔率为30%、体积密度1.71g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低10%。
[0055] 实施例4:
[0056] (1)浆料的制备:以质量计,称取65%黏土原料、13%石英原料和22%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.4称取坯料与水,外加2%水玻璃作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=9,用搅拌机以800r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0057] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、15%十二烷基本磺酸钠和5%α-磺酸钠配制,按70%改性硅树脂聚醚微乳和25%茶皂素和5%羧甲基纤维素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.0‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的
25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以800r/min继续进行搅拌30min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0058] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置1.5h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置1h后将坯体从模具中取出。
[0059] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0060] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1180℃并保温15min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0061] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为15.3MPa、显气孔率为28%、体积密度1.80g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低5.2%。
[0062] 实施例5:
[0063] (1)浆料的制备:以质量计,称取65%黏土原料、12%石英原料和23%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.45称取坯料与水,外加1.5%水玻璃作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=9,用搅拌机以800r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0064] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%硬脂酸配制,按70%改性硅树脂聚醚微乳和25%茶皂素和5%羧甲基纤维素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的
25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以800r/min继续进行搅拌30min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0065] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置1.5h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置1h后将坯体从模具中取出。
[0066] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0067] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温15min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0068] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.1MPa、吸水率为30%、显气孔率为38%、体积密度1.46g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低20%。
[0069] 实施例6:
[0070] (1)浆料的制备:以质量计,称取40%黏土原料、30%石英原料和30%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加1%水玻璃作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=7,用搅拌机以600r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0071] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%月桂酸配制,按70%改性硅树脂聚醚微乳和25%茶皂素和5%羧甲基纤维素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:0.8比例、总量0.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的
25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以1000r/min继续进行搅拌20min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0072] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置15min后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.8h后将坯体从模具中取出。
[0073] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为60℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0074] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,900℃保温30min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1100℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0075] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为5.1MPa、吸水率为30%、显气孔率为35%、体积密度1.26g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低23%。
[0076] 实施例7:
[0077] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、10%石英原料和30%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加3%水玻璃作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0078] (2)发泡:发泡剂按照80%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%油酸配制,按70%改性硅树脂聚醚微乳和25%茶皂素和5%羧甲基纤维素配制稳泡剂。
将发泡剂和稳泡剂按2:0.5比例、总量0.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0079] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0080] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为100℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0081] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,800℃保温20min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1200℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0082] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.17MPa、吸水率为32%、显气孔率为31%、体积密度1.41g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低23%。
[0083] 实施例8:
[0084] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加3%腐殖酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0085] (2)发泡:发泡剂按照40%α-磺酸钠、40%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%油酸配制,按100%改性硅树脂聚醚微乳配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:0.5比例、总量0.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0086] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0087] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为100℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0088] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0089] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为5.1MPa、吸水率为33%、显气孔率为30%、体积密度1.25g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低15%。
[0090] 实施例9:
[0091] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加1%腐殖酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0092] (2)发泡:发泡剂按照40%α-磺酸钠、40%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%油酸配制,按100%羧甲基纤维素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0093] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0094] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0095] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0096] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.1MPa、吸水率为38%、显气孔率为29%、体积密度1.22g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低31%。
[0097] 实施例10:
[0098] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加1.5%腐殖酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0099] (2)发泡:发泡剂按照10%月桂酸、30%α-磺酸钠、40%脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠、17%十二烷基本磺酸钠和3%油酸配制,按100%茶皂素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按
2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0100] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0101] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0102] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0103] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.8MPa、吸水率为36%、显气孔率为31%、体积密度1.35g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低20%。
[0104] 实施例11:
[0105] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.4称取坯料与水,外加0.1%三聚磷酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=8,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0106] (2)发泡:发泡剂按照100%脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠配制,按70%羧甲基纤维素和30%茶皂素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0107] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0108] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0109] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0110] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.6MPa、吸水率为25%、显气孔率为37%、体积密度1.46g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低23%。
[0111] 实施例12:
[0112] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加0.3%三聚磷酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0113] (2)发泡:发泡剂按照100%α-磺酸钠配制,按70%羧甲基纤维素和30%改性硅树脂聚醚微乳配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0114] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0115] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0116] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0117] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为5.6MPa、吸水率为30%、显气孔率为38%、体积密度1.36g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低19%。
[0118] 实施例13:
[0119] (1)浆料的制备:以质量计,称取60%黏土原料、30%石英原料和10%长石原料,按照陶瓷坯料与水质量比为1:0.2称取坯料与水,外加0.2%三聚磷酸钠作为减水剂,用0.5MNaOH稀溶液调节料浆酸碱度pH=10,用搅拌机以700r/min的进行搅拌混合均匀,坯料完全溶解,获得流动性良好的浆料。
[0120] (2)发泡:发泡剂按照100%硬脂酸配制,按100%茶皂素配制稳泡剂。将发泡剂和稳泡剂按2:1比例、总量1.5‰加入到浆料中,按发泡剂和稳泡剂总量的25%、每隔5-8分钟添加进浆料,以900r/min继续进行搅拌25min,进行发泡和将浆料混合,得到泡沫分布均匀的浆料。
[0121] (3)成型:将所制得的浆料注入石膏模具中,静置2h后,将模具中多余的浆料倒出后,将模具在室温条件下静置0.5h后将坯体从模具中取出。
[0122] (4)干燥:将制得的坯体置于干燥箱中,温度设置为80℃,干燥8h后将坯体从烘箱中取出,获得干坯。
[0123] (5)烧结:将干燥后的干坯置于高温炉中进行烧结,300℃保温10min除去干燥后的残余水分,600℃保温10min让有机物及碳素的氧化、硅酸盐的分解、结晶水排除及晶型转变完全发生,继续升温到1160℃并保温30min进行烧成,最后随炉冷却,得到气孔分布均匀的轻质多孔陶瓷。
[0124] (6)按照上述工艺所制得样品的抗折强度为6.2MPa、吸水率为30%、显气孔率为38%、体积密度1.37g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低2%。
[0125] 图1是依照实施例1制备的轻质多孔日用陶瓷断面光学显微镜照片,制得样品的抗折强度为8.1MPa、显气孔率为45%、体积密度1.34g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低28%。图2是依照实施例2制备的轻质多孔日用陶瓷断面光学显微镜照片,制得样品的抗折强度为5.0MPa、显气孔率为52%、体积密度1.12g/cm3、体积密度与未加发泡剂试样相比降低40%。图3是未加发泡剂和稳泡剂所制备的陶瓷制品断面光学显微镜照片,该图为在坯料与水比1:0.4和pH=8,外加2%水玻璃经搅拌制浆,石膏模浆料成型后在1160℃烧成,其他条件与实施例1相同。制品表面致密,无明显孔隙。
[0126] 稳泡剂可以为改性硅树脂聚醚微乳、羧甲基纤维素或茶皂素中的一种或几种。发泡剂可以为十二烷基本磺酸钠、α-磺酸钠、硬脂酸、月桂酸、油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚羧酸钠以及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的一种或几种。上述实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制,凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明技术方案的范围。
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