一种低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法及其制得的产品

5.73～5.89％、k2o 3.40～3.56％、na2o 0.70～0.76％、p2o52.10～2.34％、il 3.16～ 3.24％。所述紫砂土的化学组成为sio249.96～50.03％、al2o316.24～16.46％、cao 0.22～0.25％、mgo 0.52～0.79％、fe2o318.84～19.04％、feo 0.26～0.29％、k2o 2.67～2.87％、na2o 0.11～0.13％、mno 0.01～0.02％、il 10.80～11.20％。
9.进一步地，本发明所述一次混合球磨的细度为250目筛余0.1～0.15％。所述二次混合球磨的时间为20～30min。所述成型为可塑成型、注浆成型或干压成型。
10.利用上述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法制得的产品，所述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷由聚集棒状交叉网络结构组成，其中聚集棒状径向尺寸为30～ 300nm。所述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的热膨胀系数为2.013～2.117
×
10-6
/℃、抗折强度为43.44～45.68mpa、吸水率为1.08～1.29％。
11.本发明具有以下有益效果：
12.(1)本发明通过优化配方设计，引入的堇青石促进剂不仅可以保证紫砂陶瓷的低膨胀性能，提高了低膨胀耐热陶瓷的热稳定性，而且烧成温度范围宽，便于烧成；引入的堇青石促进剂可以使坯体中的液相粘度变大，同时有利于形成径向尺寸为 30～300nm棒状堇青石晶相，不仅具有低的热膨胀性能，而且其交叉的网络结构，赋予了耐热紫砂陶瓷良好的抗折强度，防止坯体出现软塌变形等问题。因此，本发明配方体系在氧化气氛条件下扩大了堇青石陶瓷的烧成范围，不仅保证了产品质量，而且降低了低膨胀陶瓷材料的生产成本，同时紫砂陶瓷具有养生保健功能，很好地满足了日常养生需求。
13.(2)本发明堇青石耐热紫砂陶瓷稳定性好，所得陶瓷材料具有良好的力学性能和低的热膨胀系数，不仅具有成本低廉的优势，而且基于通用的日用陶瓷的生产过程即可，为与新型电器(电陶炉、ih发热的电饭煲、电磁炉以及电焰灶等)配套使用的低膨胀耐热紫砂陶瓷提供了必备条件，有助于实现产业升级，对于低膨胀陶瓷产业的技术进步和应用发展具有促进作用。
附图说明
14.下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：
15.图1是本发明实施例制得的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的xrd衍射图；
16.图2是本发明实施例制得的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的扫描电镜图。
具体实施方式
17.本发明实施例一种低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，堇青石耐热紫砂陶瓷的原料组成为贵州土27～30wt％、堇青石促进剂35～41wt％、紫砂土24～32 wt％、黑泥5～10wt％。
18.各实施例的原料组成如表1所示。
19.表1本发明各实施例堇青石耐热紫砂陶瓷的原料组成(wt％)
[0020][0021]
其中，堇青石促进剂的原料组成为生锂辉石41.38wt％、滑石48.28wt％，氧化铝4.59wt％，氧化铁5.75wt％，其化学组成为sio252.64％、al2o314.13％、cao 0.42％、mgo 15.63％、li2o 1.99％、fe2o35.75％、k2o 3.40％、na2o 0.70％、p2o52.16％、 il 3.18％。紫砂土的化学组成为sio249.96％、al2o316.24％、cao 0.22％、mgo 0.77％、 fe2o318.96％、feo 0.26％、k2o 2.67％、na2o 0.11％、mno 0.01％、il 10.80％；
[0022]
制备方法为：
[0023]
将上述堇青石促进剂的原料组成加入球磨机内进行一次混合球磨至细度为250 目筛余0.1～0.15％，然后再加入紫砂陶瓷的其余原料组成进行二次混合球磨20～ 30min，经陈腐、成型而得到坯体；该坯体在氧化气氛条件下，以烧成温度1230～ 1300℃、保温时间30～60min进行煅烧，获得低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷。各实施例制备方法的工艺参数如表2所示。
[0024]
表2本发明各实施例堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法工艺参数
[0025][0026]
本发明实施例制得的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷，如图1所示，其晶相为堇青石晶相，与标准衍射峰卡片(pdf#12-0303)较一致；如图2所示，耐热紫砂陶瓷由聚集棒状交叉网络结构组成，其中聚集棒状的径向尺寸为30～300nm。所制得堇青石耐热紫砂陶瓷的性能指标如表3所示。
[0027]
表3本发明实施例制得的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的性能指标
[0028]


技术特征：
1.一种低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述堇青石耐热紫砂陶瓷的原料组成为贵州土27～30wt％、堇青石促进剂35～41wt％、紫砂土24～32wt％、黑泥5～10wt％；所述堇青石促进剂的原料组成为生锂辉石39.20～41.38wt％、滑石48.28～50.64wt％、氧化铝4.18～4.59wt％、氧化铁3.52～5.75wt％；制备方法为：将所述堇青石促进剂的原料组成加入球磨机内进行一次混合球磨，然后再加入所述紫砂陶瓷的其余原料组成进行二次混合球磨，经陈腐、成型而得到坯体；所述坯体在氧化气氛条件下，以烧成温度1230～1300℃、保温时间30～60min进行煅烧，获得低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷。2.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述堇青石促进剂的化学组成为sio252.61～52.68％、al2o314.03～14.20％、cao 0.41～0.45％、mgo 15.63～15.85％、li2o 1.99～2.01％、fe2o35.73～5.89％、k2o 3.40～3.56％、na2o 0.70～0.76％、p2o52.10～2.34％、il 3.16～3.24％。3.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述紫砂土的化学组成为sio249.96～50.03％、al2o316.24～16.46％、cao 0.22～0.25％、mgo 0.52～0.79％、fe2o318.84～19.04％、feo 0.26～0.29％、k2o 2.67～2.87％、na2o 0.11～0.13％、mno 0.01～0.02％、il 10.80～11.20％。4.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述一次混合球磨的细度为250目筛余0.1～0.15％。5.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述二次混合球磨的时间为20～30min。6.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法，其特征在于：所述成型为可塑成型、注浆成型或干压成型。7.利用权利要求1-6之一所述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法制得的产品。8.根据权利要求7所述的产品，其特征在于：所述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷由聚集棒状交叉网络结构组成，其中聚集棒状径向尺寸为30～300nm。9.根据权利要求7或8所述的产品，其特征在于：所述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的热膨胀系数为2.013～2.117
×
10-6
/℃、抗折强度为43.44～45.68mpa、吸水率为1.08～1.29％。

技术总结
本发明公开了一种低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法及其制得的产品，通过配方设计，利用贵州土、堇青石促进剂、紫砂土等为主要原料制备出具有堇青石晶相、多孔网络结构、低膨胀性能的耐热紫砂陶瓷，在具有良好稳定性的同时实现了养生保健功能的目的。本发明的另一目的在于提供利用上述低膨胀堇青石耐热紫砂陶瓷的制备方法制得的产品。本发明堇青石耐热紫砂陶瓷稳定性好，所得陶瓷材料具有良好的力学性能和低的热膨胀系数，不仅具有成本低廉的优势，而且基于通用的日用陶瓷的生产过程即可，为与电器配套使用的低膨胀耐热紫砂陶瓷提供了必备条件，有助于实现产业升级，对于低膨胀陶瓷产业的技术进步和应用发展具有促进作用。用。用。


技术研发人员：包启富 董伟霞 董子昊 罗凌峰 郭婵 曾勇 龙天
受保护的技术使用者：景德镇陶瓷大学
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/1/13