一種氧化鋯陶瓷質棋子及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種氧化鋯陶瓷質棋子，所述氧化鋯陶瓷質棋子為采用氧化鋯為主要原料，經過陶瓷生產工藝過程制備而得。相應地，本發明還公開了一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，包括：將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯；將成型的坯體在電爐中高溫燒結，所述高溫燒結溫度為1400~1600℃；將燒結后的坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；在坯體的表面圖案處涂上陶瓷釉料；將上釉后的坯體進行釉燒成；將釉燒后的坯體進行磨平、拋光，得到氧化鋯陶瓷質棋子產品。采用本發明，所述氧化鋯陶瓷質棋子晶瑩光亮、光潔度高、有玉質感、高檔高雅，且結構致密、強度高、硬度高，開創了一個新的棋子品種。
【專利說明】一種氧化鋯陶瓷質祺子及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及文體娛樂用品【技術領域】，尤其涉及一種氧化鋯陶瓷質棋子及其制備方法。
【背景技術】
[0002]棋子是具有娛樂性和智力開發性的文化器材，主要類型包括中國象棋、國際象棋、圍棋、將棋、五子棋或飛行棋等等。上述棋子應用廣泛，深受大眾喜愛。尤其是中國象棋，在中國有著悠久的歷史，屬于二人對抗性游戲的一種。中國象棋的群眾基礎相當廣泛，經常可以在街頭巷尾、公園、單位、學校以及各種活動場所里看到人們下棋。
[0003]傳統中國象棋一般采用木質、塑料質。專利CN1590242公開了一種果凍中國象棋，果凍包裝外殼印有中國象棋棋子名字，解決現有果凍在食用前后外殼不能另作他用的問題，制作以果凍為載體的中國象棋，實際上，這種棋子材質仍是塑料的。專利CN2848305公開了一種帶有磁性點的中國象棋，在棋盤上設有永久磁鐵圓片，棋子底部設有圓鐵片，在活動物體上面下棋時，不會因棋盤的擺動而位移棋子，其棋子的材質依然是普通的木質或塑料質。專利CN202136784公開了一種卷軸式中國象棋，象棋盛放在卷軸的空腔內，棋盤采用柔軟不易破損的硅膠材質卷繞在卷軸上，棋子仍為普通材質。

【發明內容】

[0004]本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種晶瑩光亮，硬度高，表面光滑，有玉質感，高檔高雅，有很高的使用、美學、收藏價值的氧化鋯陶瓷質棋子，開創了一個新的棋子品種，尤其是中國象棋品種。
[0005]同時，本發明實施例所要解決的技術問題還在于，本發明將陶瓷生產工藝和陶瓷精細加工工藝結合起來，提供一種制備上述氧化鋯陶瓷質棋子的方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種氧化鋯陶瓷質棋子，所述氧化鋯陶瓷質棋子為采用氧化鋯為主要原料，經過陶瓷生產工藝過程制備而得。
[0007]作為上述方案的改進，其以重量百分比計的主要原料配方如下:
氧化錯> 90 wt% ；
氧化乾3-6 wt% ；
氧化鋪O-4 wt%0
[0008]作為上述方案的改進，所述氧化鋯為四方相。
[0009]相應地，本發明實施例提供了一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，依次包括以下步驟:
將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯，所述制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料包括氧化鋯；
將成型的所述生坯的坯體在電爐中高溫燒結，所述高溫燒結溫度為140(Tl60(rC ； 將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；在所述坯體的表面圖案處涂上陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體進行釉燒成；
將釉燒后的所述坯體進行磨平、拋光，得到所述氧化鋯陶瓷質棋子產品。
[0010]作為上述方案的改進，所述將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯的步驟中:
所述干壓成型壓力為l0-l00MPa，所述等靜壓成型壓力為50-200MPa。
[0011]作為上述方案的改進，所述將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯的步驟包括:
將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品進行等靜壓成型，得到棋子生坯。
[0012]作為上述方案的改進，所述將成型的所述生坯的坯體在電爐中高溫燒結的步驟中:
所述高溫燒結溫度為1400-l600°C，高溫燒結后保溫1-5小時。
[0013]作為上述方案的改進，所述將上釉后的所述坯體進行釉燒成的步驟中:
所述釉燒成的溫度為90(Tl200°C，釉燒成保溫0.5-2小時。
[0014]作為上述方案的改進，所述氧化鋯陶瓷質棋子以重量百分比計的主要原料配方如下:
氧化錯> 90 wt% ；
氧化乾3~6 wt% ；
氧化鋪O~4 wt%0
[0015]作為上述方案的改進，所述氧化鋯為四方相。
[0016]優選地，本發明一種氧化鋯陶瓷質棋子為中國象棋。本發明一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法中所述的棋子為中國象棋。
[0017]實施本發明實施例，具有如下有益效果:
在棋子領域，尤其在中國象棋領域，與現有技術相比，目前的中國象棋棋子材質基本為木質、塑料質，而本發明的中國象棋則別具一格，采用的材質為氧化鋯陶瓷質。本發明采用氧化鋯粉體為主要原料、并采用化學法釔穩定或鈰穩定四方相氧化鋯，再經過陶瓷生產工藝過程制備得到一種晶瑩光亮，光潔度高，有玉質感，外形美觀的氧化鋯陶瓷質棋子，本發明開創了一個新的中國象棋品種。
[0018]本發明將陶瓷生產工藝和陶瓷精細加工工藝結合起來，提供一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，主要采用化學法細晶氧化鋯為原料，分別經過干壓成型和等靜壓成型、高溫燒結、超聲波工藝加工棋子圖案、表面圖案上釉料、釉燒成等步驟得到燒結致密、強度高、硬度高的氧化鋯陶瓷質棋子產品。與建筑衛生陶瓷作比較，本發明氧化鋯陶瓷質棋子抗彎強度比普通陶瓷高10倍，斷裂韌性也提高5倍，結構致密。最后，所述棋子經磨平、拋光后，光潔度高，晶瑩光亮，有玉質感，高雅、高檔，有很高的使用、美學、收藏價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發明一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法的流程圖；
圖2是本發明一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法的又一流程圖。【具體實施方式】
[0020]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
[0021]本發明實施例提供了一種氧化鋯陶瓷質棋子，所述氧化鋯陶瓷質棋子為采用氧化鋯為主要原料，經過陶瓷生產工藝過程制備而得。
[0022]本發明氧化鋯陶瓷質棋子，其以重量百分比計的主要原料配方如下:
氧化錯≥ 90 wt% ；
氧化乾3-6 wt% ；
氧化鋪O-4 wt%0
[0023]優選地，本發明氧化鋯陶瓷質棋子，其以重量百分比計的主要原料配方如下: 氧化錯94-96wt%;
氧化乾4-6 wt%0
[0024]本發明通過化學法釔穩定或鈰穩定四方相氧化鋯，采用細晶氧化鋯為原料，有利于得到燒結致密，抗彎強度高，斷裂韌性好的氧化鋯陶瓷質棋子。本發明氧化鋯陶瓷質棋子具有以下的技術參數:
抗彎強度> 800MPa ；
斷裂韌性≥8MPa.m 1/2 ;
密度 > 5.95g/cm3 ；
晶粒平均尺寸< 1μ m。
[0025]優選地，所述氧化鋯為四方相。
[0026]進一步，本發明氧化鋯陶瓷質棋子可以為但不限于中國象棋、國際象棋、圍棋、將棋、五子棋或飛行棋。
[0027]優選地，本發明氧化鋯陶瓷質棋子為中國象棋。
[0028]相應地，如圖1所示，本發明實施例提供了一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，依次包括以下步驟:
S101，將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯，所述制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料包括氧化鋯。
[0029]優選地，所述干壓成型壓力為l(Tl00MPa，所述等靜壓成型壓力為5(T200MPa。
[0030]進一步優選地，所述干壓成型壓力為50MPa，所述等靜壓成型壓力為lOOMPa。
[0031]S102,將成型的所述生坯的坯體在電爐中高溫燒結，所述高溫燒結溫度為1400-l600°C。
[0032]優選地，所述高溫燒結溫度為140(Tl60(rC，高溫燒結后保溫I-5小時。
[0033]進一步優選地，所述高溫燒結溫度為1500°C，高溫燒結后保溫3小時。
[0034]S103，將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案。
[0035]S104，在所述坯體的表面圖案處涂上陶瓷釉料。
[0036]用超聲波工藝加工棋子圖案完成后，在棋子表面的圖案上按設計涂陶瓷彩釉，釉顏色主要有但不限于紅、黑、綠、藍、黃等。
[0037]S105，將上釉后的所述坯體進行釉燒成。[0038]優選地，所述釉燒成的溫度為90(Tl200°C，釉燒成保溫0.5-2小時。
[0039]進一步優選地，所述釉燒成的溫度為1000°C，釉燒成保溫I小時。
[0040]S106，將釉燒后的所述坯體進行磨平、拋光，得到所述氧化鋯陶瓷質棋子產品。
[0041]進一步，本發明氧化鋯陶瓷質棋子可以為但不限于中國象棋、國際象棋、圍棋、將棋、五子棋或飛行棋。
[0042]優選地，本發明氧化鋯陶瓷質棋子為中國象棋。
[0043]如圖2所示，本發明實施例提供了又一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，依次包括以下步驟:
S201，將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料在壓力為KTlOOMPa的條件下進行干壓成型，所述制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料包括氧化鋯。
[0044]優選地，所述干壓成型壓力為50MPa。
[0045]進一步，將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料填入設計好的干壓模具內，在壓力為l(Tl00MPa的干壓成型機中進行干壓成型。
[0046]所述氧化鋯陶瓷質棋子以重量百分比計的主要原料配方如下:
氧化錯> 90 wt% ；
氧化乾3~6 wt% ；
氧化鋪O~4 wt%0
[0047]優選地，本發明氧化鋯陶瓷質棋子，其以重量百分比計的主要原料配方如下: 氧化錯94~96wt%;
氧化乾4~6 wt%0
[0048]優選地，氧化鋯陶瓷質棋子的原料采用氧化鋯粉體。
[0049]需要說明的是，將ZrO2原料干壓成棋子生坯，坯體的形狀尺寸由最終棋子的形狀尺寸加上燒成放尺和加工余量計算而來，不同的干壓模具得到不同的最終棋子。用ZrO2陶瓷粉作原料制備的氧化鋯陶瓷質棋子具有強度高、硬度高、燒結致密、外形美觀等優點。
[0050]S202，將經過干壓成型后的的半成品在壓力為5(T200MPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生坯。
[0051]優選地，所述等靜壓成型壓力為lOOMPa。
[0052]S203，將成型的所述生坯的坯體在溫度為140(Tl60(TC的電爐中高溫燒結，并保溫I飛小時。
[0053]優選地，所述高溫燒結溫度為1500°C，高溫燒結后保溫3小時。
[0054]需要說明的是，燒結后的坯體為統一的形狀。
[0055]S204，將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案。
[0056]S205，在所述坯體的表面圖案處涂上陶瓷釉料。
[0057]用超聲波工藝加工棋子圖案完成后，在棋子表面的圖案上按設計涂陶瓷彩釉，釉顏色主要有但不限于紅、黑、綠、藍、黃等。優選為紅、黑兩色，符合中國象棋慣例。
[0058]S206，將上釉后的所述坯體在溫度為90(Tl20(rC的條件下進行釉燒成，并保溫
0.5-2小時。
[0059]優選地，所述釉燒成的溫度為1000°C，釉燒成保溫I小時。
[0060]S207，將釉燒后的所述坯體進行磨平、拋光，得到所述氧化鋯陶瓷質棋子產品。[0061]在磨平拋光步驟中，一般將釉燒后的棋子在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光。
[0062]需要說明的是，上述的磨平拋光僅為具體實施的一種優選方式。當然，本發明也可以采用其他的磨平拋光方式，來達到同樣的目的。
[0063]進一步，本發明氧化鋯陶瓷質棋子可以為但不限于中國象棋、國際象棋、圍棋、將棋、五子棋或飛行棋。
[0064]優選地，本發明氧化鋯陶瓷質棋子為中國象棋。
[0065]本發明將陶瓷生產工藝和陶瓷精細加工工藝結合起來，提供一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，主要采用化學法細晶氧化鋯為原料，分別經過干壓成型和等靜壓成型、高溫燒結、超聲波工藝加工棋子圖案、表面圖案上釉料、釉燒成等步驟得到燒結致密、強度高、硬度高的氧化鋯陶瓷質棋子產品。與建筑衛生陶瓷作比較，本發明氧化鋯陶瓷質棋子抗彎強度比普通陶瓷高10倍，斷裂韌性也提高5倍，結構致密。本發明氧化鋯陶瓷質棋子具有以下的技術參數:
抗彎強度≥800MPa ；
斷裂韌性≥8MPa.m 1/2 ;
密度 ≥ 5.95g/cm3 ；
晶粒平均尺寸≤ I μ m。
[0066]下面以具體實施例進一步說明本發明
一、下面列舉制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料配方 配方1:
氧化錯90 wt%、氧化乾6 wt%、氧化鋪4 wt%。
[0067]配方2:
氧化錯94 wt%、氧化乾3 wt%、氧化鋪3 wt%。
[0068]配方3:
氧化錯96 wt%、氧化乾4 wt%。
[0069]配方4:
氧化錯94 wt%、氧化乾6wt%。
[0070]配方5:
氧化錯95 wt%、氧化乾5wt%。
[0071]配方6:
氧化錯97 wt%、氧化乾3 wt%0
[0072]二、下面列舉制備氧化鋯陶瓷質棋子方法的多種實施形式 實施例1
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 90wt%、氧化乾6 wt%、氧化鋪4 wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為IOMPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為50MPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1400°C的電爐中高溫燒結，并保溫I小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為900°C的條件下進行釉燒成，并保溫0.5小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0073]實施例2
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 94 wt%、氧化乾3 wt%、氧化鋪3 wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為30MPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為30MPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1450°C的電爐中高溫燒結，并保溫2小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；
在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為1000°C的條`件下進行釉燒成，并保溫I小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0074]實施例3
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 96 wt%、氧化乾4 wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為50MPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為IOOMPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1500°C的電爐中高溫燒結，并保溫3小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；
在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為1000°C的條件下進行釉燒成，并保溫I小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0075]實施例4
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 94 wt%、氧化乾6wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為50MPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為IOOMPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1500°C的電爐中高溫燒結，并保溫3小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；
在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為1000°C的條件下進行釉燒成，并保溫I小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0076]實施例5
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 95 wt%、氧化乾5wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為SOMPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為120MPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1600°C的電爐中高溫燒結，并保溫3小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；
在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為1100°C的條件下進行釉燒成，并保溫1.5小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0077]實施例6
將制備氧化錯陶瓷質棋子的主要原料:氧化錯粉體ZrO2 97 wt%、氧化乾3 wt%填入設計好的干壓模具內，在壓力為IOOMPa的干壓成型機中進行干壓成型；
將經過干壓成型后的半成品在壓力為200MPa的條件下進行等靜壓成型，得到棋子生
坯；
將成型的所述生坯的坯體在溫度為1600°C的電爐中高溫燒結，并保溫5小時；
將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案；
在所述坯體的表面圖案處涂上紅、黑兩色的陶瓷釉料；
將上釉后的所述坯體在溫度為1200°C的條件下進行釉燒成，并保溫2小時；
將釉燒后的所述坯體在磨床上兩面磨平，在拋光機上進行拋光，最后得到所述氧化鋯陶瓷質中國象棋產品。
[0078]下面列舉實施例1至6的技術指標，具體如下:
【權利要求】
1.一種氧化鋯陶瓷質棋子，其特征在于，所述氧化鋯陶瓷質棋子為采用氧化鋯為主要原料，經過陶瓷生產工藝過程制備而得。
2.如權利要求1所述的氧化鋯陶瓷質棋子，其特征在于，其以重量百分比計的主要原料配方如下: 氧化錯≥90 wt% ； 氧化乾3-6 wt% ； 氧化鋪O-4 wt%0
3.如權利要求1或2所述的氧化鋯陶瓷質棋子，其特征在于，所述氧化鋯為四方相。
4.一種氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟: 將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯，所述制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料包括氧化鋯； 將成型的所述生坯的坯體在電爐中高溫燒結，所述高溫燒結溫度為1400-l600℃ ； 將燒結后的所述坯體，用超聲波工藝加工棋子圖案； 在所述坯體的表面圖案處涂上陶瓷釉料； 將上釉后的所述坯體進行釉燒成； 將釉燒后的所述坯體進行磨平、拋光，得到所述氧化鋯陶瓷質棋子產品。
5.如權利要求4所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯的步驟中: 所述干壓成型壓力為l0-l00MPa，所述等靜壓成型壓力為50-200MPa。
6.如權利要求5所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料經干壓成型和等靜壓成型，得到棋子生坯的步驟包括: 將制備氧化鋯陶瓷質棋子的主要原料進行干壓成型； 將經過干壓成型后的半成品進行等靜壓成型，得到棋子生坯。
7.如權利要求4所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述將成型的所述生坯的坯體在電爐中高溫燒結的步驟中: 所述高溫燒結溫度為1400-l600°C，高溫燒結后保溫1-5小時。
8.如權利要求4所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述將上釉后的所述坯體進行釉燒成的步驟中: 所述釉燒成的溫度為900-l200°C，釉燒成保溫0.5-2小時。
9.如權利要求4所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述氧化鋯陶瓷質棋子以重量百分比計的主要原料配方如下: 氧化錯≥ 90 wt% ； 氧化乾3-6 wt% ； 氧化鋪O-4 wt%0
10.如權利要求4、任一項所述的氧化鋯陶瓷質棋子的制備方法，其特征在于，所述氧化鋯為四方相。
【文檔編號】C04B35/622GK103449809SQ201210175140
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】馮斌, 王保榮, 周耀, 劉桔英 申請人:佛山市陶瓷研究所有限公司, 佛山市金剛科技有限公司