本發明屬于陶瓷生產,尤其涉及一種無鋰陶瓷配方及其生產工藝。
背景技術:
1、家用陶瓷產品因其良好的蒸煮性能以及健康的特性,深受市場和消費者的認可,其應用場景也從煲燉功能迅速發展為煎、炒、燉、燜、蒸、煮等方面。在應用場景逐步擴展的同時,傳統陶瓷材料抗熱震性能較差的缺點逐步顯露,即其無法承受頻繁熱起伏的變化,應用在該種場景下容易產生炸裂事故。
2、為了解決該問題,此前業內在陶瓷產品的泥坯成分中加入一定比例的鋰元素很好的改善了該項性能。其中鋰元素通常通過加入透鋰長石和鋰輝石在原材料中一同研磨煉制得到泥料,透鋰長石和鋰輝石的低膨脹、高耐熱性能很好的改善了傳統陶瓷材料的抗熱震性能。
3、由于我國透鋰長石和鋰輝石礦量較低,品質也差,目前透鋰長石和鋰輝石主要依賴國外進口,近年來,鋰輝石和透鋰長石價格持續上漲,導致含鋰配方的陶瓷產品的成本居高不下,甚至影響到了生產企業的運行,也難以被廣大消費者接受,嚴重影響了此類性能優良的陶瓷產品的推廣應用。若長期依賴鋰輝石和透鋰長石來改善陶瓷產品的抗熱震性能,則鋰輝石和透鋰長石將轉變為“卡脖子”的問題。
4、因此,尋找替代材料來改善陶瓷材料的抗熱震性能,擺脫依賴國外進口鋰輝石、透鋰長石的原材料,使其完全國產化成為亟待解決的問題。
技術實現思路
1、本發明提供一種無鋰陶瓷配方及其生產工藝,在配方中選用熔融石英和合成熔塊兩種組分,使之燒成后形成雙晶相組分,兩者都是熱膨脹系數較小的晶相,顯著提高陶瓷材料的抗熱震性陶瓷。在原料配制過程中,采用原料顆粒級配控制方法,分步逐漸加入配方,使其混合更加均勻,得到更高品質的泥漿。通過合理設定燒成溫度曲線,進一步確保燒成后的晶相成分,防止晶相的逆變,保證陶瓷材料的抗熱震性陶瓷。以解決上述背景技術中的問題。
2、本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
3、一種無鋰陶瓷配方,該配方有兩種情形,分別為:1.熔融石英:32~38%,高嶺土:25~30%,黑泥洗泥:15~20%,堇青石10%,合成熔塊10%;2.熔融石英:30~40%,高嶺土:25~35%,黑泥洗泥:25~30%,合成熔塊8~12%。
4、上述無鋰陶瓷配方中,高嶺土的al2o3>35%,k2o+na2o總量≤1.5%,黑泥洗泥的k2o+na2o總量≤2.0%。
5、一種無鋰陶瓷配方的生產工藝:首先將無鋰陶瓷配方中除熔融石英、堇青石外的其他原料按配比一起投入球磨機,球磨至細度為萬孔篩余0.08%時出磨放入泥漿池;再將熔融石英和堇青石分批慢慢加入上述泥漿池中攪拌均勻;隨后將攪拌均勻的泥漿過40目篩后除鐵、壓濾、練泥、陳腐備用;其中熔融石英顆粒級配為60目~160目,堇青石顆粒級配為100~200目。
6、一種無鋰陶瓷配方的燒成工藝:取無鋰陶瓷泥料按常溫-850℃220分鐘,850℃-980℃55分鐘,980℃-1015℃30分鐘,1015℃-1260℃165分鐘,1260℃-1260℃保溫30-35分鐘,保溫結束后立即以7℃/分鐘的冷卻速度冷卻至1100℃,之后隨爐冷卻至60℃出窯,燒成氣氛為全過程氧化焰燒成。
7、本發明的有益效果是:
8、本發明提供一種原材料完全國產自主可控的陶瓷材料配方及其生產工藝,選用熔融石英替代現有技術的鋰輝石和透鋰長石,進而拜托進口依賴。熔融石英熔化溫度約1713℃,導熱系數低,熱膨脹系數幾乎是所有耐火材料中最小的,幾近零的熱膨脹率(0.54-0.8×10-6/℃)、純度高(sio2含量高,鐵、鉀、鈉、鈦等含量低),具有優秀的熱穩定性、電絕緣性好、耐化學侵蝕性好。
9、在配方中選用熔融石英和合成熔塊兩種組分,使之燒成后形成雙晶相組分,兩者都是熱膨脹系數較小的晶相,顯著提高陶瓷材料的抗熱震性陶瓷。
10、在原料配制過程中,采用原料顆粒級配控制方法,分步逐漸加入配方,使其混合更加均勻,得到更高品質的泥漿。
11、通過合理設定燒成溫度曲線,進一步確保燒成后的晶相成分,防止晶相的逆變,保證陶瓷材料的抗熱震性陶瓷。
1.一種無鋰陶瓷配方,其特征在于,所述配方為:熔融石英:32~38%,高嶺土:25~30%,黑泥洗泥:15~20%,堇青石10%,合成熔塊10%。
2.如權利要求1所述的無鋰陶瓷配方,其特征在于,所述配方為:熔融石英:30~40%,高嶺土:25~35%,黑泥洗泥:25~30%,合成熔塊8~12%。
3.如權利要求1或2所述的無鋰陶瓷配方,其特征在于,所述高嶺土的al2o3>35%,k2o+na2o總量≤1.5%。
4.如權利要求1或2所述的無鋰陶瓷配方,其特征在于,所述黑泥洗泥的k2o+na2o總量≤2.0%。
5.如權利要求1或2所述的無鋰陶瓷配方的生產工藝,其特征在于,所述工藝為:1.將無鋰陶瓷配方中除熔融石英、堇青石外的其他原料按配比一起投入球磨機,球磨至細度為萬孔篩余0.08%時出磨放入泥漿池;2.將熔融石英和堇青石分批慢慢加入上述泥漿池中攪拌均勻,熔融石英顆粒級配為60目~160目,堇青石顆粒級配為100~200目;3.將攪拌均勻的泥漿過40目篩后除鐵、壓濾、練泥、陳腐備用。
6.如權利要求5所述的無鋰陶瓷配方生產工藝得到的泥料的燒成工藝,其特征在于,所述燒成工藝為:取無鋰陶瓷泥料按常溫-850℃220分鐘,850℃-980℃55分鐘,980℃-1015℃30分鐘,1015℃-1260℃165分鐘,1260℃-1260℃保溫30-35分鐘,保溫結束后立即以7℃/分鐘的冷卻速度冷卻至1100℃,之后隨爐冷卻至60℃出窯,燒成氣氛為全過程氧化焰燒成。