一种透明陶瓷熔块及其制备方法与流程

本发明属于陶瓷熔块，具体涉及一种透明陶瓷熔块及其制备方法。

背景技术：

1、陶瓷熔块广泛应用于陶瓷、建筑装潢、餐具、冶金、涂料、材料表面处理和包装等多个领域，是一种由特定原料组成，经过高温熔融后骤冷形成的玻璃状材料。陶瓷熔块的种类繁多，包括透明熔块釉、乳白熔块釉、含铅熔块釉及无铅熔块釉等，其烧结过程中因制造方式不同而呈现不同表现形式的外观。

2、目前，专利文献cn102531684a也提供了一种透明熔块及其制备方法，但其并未针对原料组分和制备工艺对陶瓷熔块的性能方面进行深入的研究。文献《透明熔块和透明釉配方优化设计的研究》主要研究陶瓷熔块中各组分对光泽度及软化点的影响，并未考察对透明度的影响。因此，现有技术中对透明陶瓷熔块的透明度、硬度和表观质量方面的研究欠缺。

技术实现思路

1、本发明克服现有技术中陶瓷熔块透明度、耐磨性和表观质量不足的缺陷，提供一种透明陶瓷熔块及其制备方法，本发明制备得到的产品透明度好、硬度高。

2、本发明提供一种透明陶瓷熔块，按质量份计，其包括以下原料：15~30份石英粉、21~52份钠长石、10~15份高岭土、6~9份滑石、6~10份硼酸、0.6~1份锆英石、1~8份钾长石、0.5~1份碳酸钡、0.1~0.5份二氧化钛、0.05~0.12份碳酸锶、0.01~0.07份碳酸锂；较佳的为23~29份石英粉、30~45份钠长石、10~13份高岭土、7~8份滑石、7~8份硼酸、0.6~0.8份锆英石、4~6份钾长石、0.6~0.9份碳酸钡、0.1~0.4份二氧化钛、0.06~0.11份碳酸锶、0.04~0.07份碳酸锂。

3、本发明中，所述原料中高岭土和石英粉的质量比为1：（2~3），较佳的为1：（2~2.8）。

4、本发明中，所述原料中钾长石和钠长石的总质量与高岭土的质量比为（3~5）：1，较佳的为（3.2~4.5）：1。其中，钾长石和钠长石的总质量是原料中钾长石和钠长石的质量之和。

5、本发明中，所述滑石占原料的质量百分数为6~9%，较佳的为7~9%。

6、本发明中，所述硼酸占原料的质量百分比为6~9%，较佳的为7~9%。

7、本发明中，所述透明陶瓷熔块的透明度为90~96%、弹性模量为10.8~11.7gpa。

8、本发明还提供一种透明陶瓷熔块的制备方法，其包括以下步骤：按比例称取原料，将原料锤碎、球磨、干燥、过筛后得到干燥料；将干燥料压制得到熔块坯，再将熔块坯烧结；淬冷后恢复至室温，即可得到透明陶瓷熔块。

9、本发明中，所述锤碎的操作为使用破碎机将块状原料锤碎至颗粒状。

10、本发明中，所述球磨的速度为200~300rpm，所述球磨的时间为3~6h。

11、所述球磨中球：料：水的质量比为(2~3):1:（0.3~0.5）；其中，所述球为刚玉瓷球。

12、本发明中，所述干燥的温度为130~150℃，所述干燥时间为2h。

13、本发明中，所述过筛的目数为80~90目。

14、本发明中，所述压制采用冷等静压的方式。

15、本发明中，所述压制的压力为80~100mpa，所述压制的时间为3~5min。

16、本发明中，所述升温的速率为4~8℃/min，较佳的为5℃/min。

17、本发明中，所述淬冷的介质为冰水。

18、本发明中，所述烧结为依次升温至850~880℃、1000~1100℃、1150~1180℃，三个温度下分别保温20~80min。进一步地，所述烧结分别升温至860℃保温1h，1050℃保温1h，1200℃保温45min。首先，压制的主要目的是减少烧结过程中气体排出的影响，这有助于实现熔块内部结构的紧密排列。通过这种方式，可以显著提高熔块的致密度和整体质量。其次，从微观角度来看，气孔对材料的透明度有显著影响。通过在压制过程中排出部分气体，不仅可以减少气孔的数量和大小，还可以在随后的烧结过程中防止气孔的进一步扩大，从而避免气孔对材料透明度的负面影响。

19、本发明的有益效果：

20、1.原料配方上，本发明采用的大部分原料为本领域常用的原材料，原料低价易得。通过调配高岭土、石英粉和长石（钠长石和钾长石）之间的质量比例，从而实现了较高的透明度；而滑石和硼酸的添加量也对陶瓷熔块的透明度及表观质量影响较大；最后，二氧化钛的添加不仅有利于透明程度的改善，还可以改善熔块外观质量。

21、2.制备工艺上，本发明烧结前还采取了压制工艺可以将气孔排除，提高陶瓷熔块的透明度；还可以增强其力学性能和耐磨损能力；本发明烧结工艺在三个温度下进行，也有利于提高陶瓷的光学和力学性能。

22、3.产品性能上，由本发明配方及制备工艺得到的透明陶瓷熔块产品无裂纹、凹凸点粒，表观光滑无缺陷，透明度为90~96%、弹性模量为10.8~11.7gpa；因此本产品表观质量优良、透明度高、硬度以及耐磨性能好。

技术特征：

1.一种透明陶瓷熔块，其特征在于，按质量份计，其包括以下原料：15~30份石英粉、21~52份钠长石、10~15份高岭土、6~9份滑石、6~10份硼酸、0.6~1份锆英石、1~8份钾长石、0.5~1份碳酸钡、0.1~0.5份二氧化钛、0.05~0.12份碳酸锶、0.01~0.07份碳酸锂；

2.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，其包括以下原料：23~29份石英粉、30~45份钠长石、10~13份高岭土、7~8份滑石、7~8份硼酸、0.6~0.8份锆英石、4~6份钾长石、0.6~0.9份碳酸钡、0.1~0.4份二氧化钛、0.06~0.11份碳酸锶、0.04~0.07份碳酸锂。

3.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，所述原料中高岭土和石英粉的质量比为1：2~3；

4.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，所述滑石占原料的质量百分数为6~9%。

5.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，所述硼酸占原料的质量百分比为6~9%。

6.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，所述透明陶瓷熔块的透明度为90~96%、弹性模量为10.8~11.7gpa。

7.如权利要求1所述的透明陶瓷熔块，其特征在于，所述球磨的速度为200~300rpm，所述球磨的时间为3~6h；

技术总结本发明公开一种透明陶瓷熔块及其制备方法，属于陶瓷熔块技术领域，其由以下原料组成：15~30份石英粉、21~52份钠长石、10~15份高岭土、6~9份滑石、6~10份硼酸、0.6~1份锆英石、1~8份钾长石、0.5~1份碳酸钡、0.1~0.5份二氧化钛、0.05~0.12份碳酸锶、0.01~0.07份碳酸锂。制备该透明陶瓷熔块的方法为按比例称取原料，将原料锤碎、球磨、干燥、过筛后得到干燥料；将干燥料压制得到熔块坯，再将熔块坯烧结；淬冷后恢复至室温，即可得到透明陶瓷熔块。本发明得到的透明陶瓷熔块产品表观质量优良、透明度高、硬度以及耐磨性能好。技术研发人员：袁剑受保护的技术使用者：湖南袁剑陶瓷熔块有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/29