一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿及其制备方法技术

技术编号:12224359 阅读:95 留言:0更新日期:2015-10-22 01:58
本发明专利技术公开了一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿及其制备方法,其由以下重量份的原料制成:锆英砂16-28、钛酸铝纤维 10-15、花岗岩11-22、东陵石 14-26、埃洛石 12-23、叶腊石10-15、石膏9-16、坚果壳粉 5-10、铁矿尾砂8-14、松香季戊四醇酯 3-5、柠檬酸铵2-4、次磷酸钙4-6、纳米抗菌粉5-7。本发明专利技术原料中加入的钛酸铝纤维对陶瓷器皿能够提供显著的增强作用,制得的陶瓷器皿具有非常突出的力学性能,尤其是的破坏强度和断裂模数,大大减少锆英砂的用量,降低生产成本的同时延长了使用寿命,具有重要的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿及其制备方法,属于陶瓷材料领域。
技术介绍
陶瓷是陶器和瓷器的总称,以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一,陶瓷因其质地坚硬、细密、严禁、耐高温、釉色丰富等特点,广泛应用于食器、装饰、科学等领域。其中陶瓷器皿作为日用器皿并因其实用性和审美性沿用至今。时至今日,由于科学技术的进步,已出现了许多可以代替瓷器皿的材料,如不锈钢、塑料等,与这些材料制成的器皿相比,传统陶瓷器皿还存在着机械强度低的缺点,使用过程中出现破裂现象,另外目前市场上的陶瓷器皿还存在抗菌抑菌性能差的缺点,容易滋生大量细菌。因此,急需开发一种全新的陶瓷器皿,以提高陶瓷器皿的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足,提供一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿及其制备方法,提高陶瓷器皿的机械强度。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿,由以下重量份的原料制成:锆英砂16-28、钛酸铝纤维10-15、花岗岩11-22、东陵石14-26、埃洛石12-23、叶腊石10-15、石膏9-16、坚果壳粉5-10、铁矿尾砂8-14、松香季戊四醇酯3-5、柠檬酸铵2-4、次磷酸钙4-6、纳米抗菌粉5-7;所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量份的原料:竹炭粉5-10、沸石分子筛4-8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银8-12、硝酸锌5-10;(2)将钛酸四丁酯与占醇总量50-60%的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-20min,得混合液B;(4)在磁力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛,超声搅拌0.5-1h,再在室温下静置24-48h,将得到的凝胶在65-75℃下干燥12-18h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在480-560℃下热处理1-2h,随炉冷却至常温,粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)取东陵石、埃洛石、叶腊石混合均匀,粉碎,过80-120目筛,加水制成55-60%的浆液,在1000-1500r/min的转速下湿法球磨1.5-2h,喷雾干燥,740-820℃煅烧15-25min,继续升温至1210-1270℃,煅烧1-2h后取出并水淬,烘干,粉碎,过100-150目筛,待用;(2)取锆英砂、花岗岩、铁矿尾砂混合均匀,粉碎,过100-150目筛,加适量的水打浆制成浓度为50-55%的浆液,然后用20%盐酸溶液调节浆液PH至5-6,微波处理20-30min,再用30%氢氧化钠溶液调节浆液PH至8.5-9.5,超声波处理10-15min,过滤,滤渣用蒸馏水洗涤至中性,烘干,待用;(3)将上述步骤(1)与步骤(2)制得的粉料以及剩余原料加入混料机中搅拌混合5-8min,然后加入混合料重量3-5%的固含量为30%的水玻璃混合20-30min,静置10-15h;(4)将步骤(3)制得的粉料送到成型机在80-90MPa下压制成型,然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量低于3%;(5)对步骤(4)得到的干坯进行进行浸釉,然后进行气氛烧结处理:先在1-2MPa的Ar气氛下以5-8℃/min的速率升温至760-840℃,保温0.5-1h,再在3-4MPa的N2气氛下以4-7℃/min的速率升温至1230-1290℃,保温2-3h,再在2-3MPa的H2气氛下以3-6℃/min的速率降温至810-870℃,保温1-2h,再在3-4MPa的Ar气氛下以2-4℃/min的速率降温至540-580℃,保温0.5-1h,最后在真空状态下以6-9℃/min的速率升温至1160-1220℃,保温1.5-2.5h,随炉冷却至常温,包装即得成品。上述纳米抗菌粉末是以竹炭粉、沸石分子筛为载体,以Ag+、Zn2+为掺杂粒子制备得到的改性纳米TiO2粉体,安全环保,无毒、无味、无刺激性,不仅具有优异的广谱抗菌性能,对包括细菌、真菌、支原体在内的多种病原体都有很好的抑制或杀灭作用,杀菌率达到98%以上,同时具有除臭、保鲜、吸附重金属离子等作用,还具有良好的抗紫外线老化性和耐热性,在高温以及强紫外线下不分解、不挥发、不变色、不变质。本专利技术的有益效果:本专利技术原料中加入的钛酸铝纤维对陶瓷器皿能够提供显著的增强作用,制得的陶瓷器皿具有非常突出的力学性能,尤其是的破坏强度和断裂模数,大大减少锆英砂的用量,降低生产成本的同时延长了使用寿命,具有重要的经济效益。具体实施方式一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿,由以下重量(kg)的原料制成:锆英砂24、钛酸铝纤维12、花岗岩17、东陵石23、埃洛石19、叶腊石13、石膏14、坚果壳粉7、铁矿尾砂12、松香季戊四醇酯4、柠檬酸铵3、次磷酸钙5、纳米抗菌粉6;所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量(kg)的原料:竹炭粉7、沸石分子筛5、钛酸四丁酯16、无水乙醇65、蒸馏水3、冰醋酸10、硝酸银9、硝酸锌6;(2)将钛酸四丁酯与占醇总量52%的无水乙醇混合,磁力搅拌20min,得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15min,得混合液B;(4)在磁力搅拌下,将混合液B逐滴加入到混合液A中,滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛,超声搅拌0.5h,再在室温下静置36h,将得到的凝胶在65℃下干燥18h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中,在520℃下热处理1.5h,随炉冷却至常温,粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿的制备方法,包括以下步骤:(1)取东陵石、埃洛石、叶腊石混合均匀,粉碎,过100目筛,加水制成58%的浆液,在1500r/min的转速下湿法球磨1.5h,喷雾干燥,780℃煅烧20min,继续升温至1250℃,煅烧1.5h后取出并水淬,烘干,粉碎,过120目筛,待用;(2)取锆英砂、花岗岩、铁矿尾砂混合均匀,粉碎,过100目筛,加适量的水打浆制成浓度为53%的浆液,然后用20%盐酸溶液调节浆液PH至5.5,微波处理25min,再用30%氢氧化钠溶液调节浆液PH至9,超声波处理15min,过滤,滤渣用蒸馏水洗涤至中性,烘干,待用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿,其特征在于,由以下重量份的原料制成:锆英砂16‑28、钛酸铝纤维 10‑15、花岗岩11‑22、东陵石 14‑26、埃洛石 12‑23、叶腊石10‑15、石膏9‑16、坚果壳粉 5‑10、铁矿尾砂8‑14、松香季戊四醇酯 3‑5、柠檬酸铵2‑4、次磷酸钙4‑6、纳米抗菌粉5‑7;所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量份的原料:竹炭粉5‑10、沸石分子筛 4‑8、钛酸四丁酯15‑20、无水乙醇 60‑80、蒸馏水3‑5、冰醋酸10‑15、硝酸银 8‑12、硝酸锌 5‑10;(2)将钛酸四丁酯与占醇总量50‑60%的无水乙醇混合,磁力搅拌20‑30min,得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15‑20min,得混合液B;(4)在磁力搅拌下, 将混合液B逐滴加入到混合液A中, 滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛,超声搅拌0.5‑1h, 再在室温下静置24‑48h,将得到的凝胶在65‑75℃下干燥12‑18h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中, 在480‑560℃下热处理1‑2h, 随炉冷却至常温, 粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。...

【技术特征摘要】
1.一种钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿,其特征在于,由以下重量份的原料制成:锆英砂16-28、钛酸铝纤维 10-15、花岗岩11-22、东陵石 14-26、埃洛石 12-23、叶腊石10-15、石膏9-16、坚果壳粉 5-10、铁矿尾砂8-14、松香季戊四醇酯 3-5、柠檬酸铵2-4、次磷酸钙4-6、纳米抗菌粉5-7;
所述纳米抗菌粉的制备方法如下:(1)取以下重量份的原料:竹炭粉5-10、沸石分子筛 4-8、钛酸四丁酯15-20、无水乙醇 60-80、蒸馏水3-5、冰醋酸10-15、硝酸银 8-12、硝酸锌 5-10;(2)将钛酸四丁酯与占醇总量50-60%的无水乙醇混合,磁力搅拌20-30min,得混合液A;(3)将蒸馏水、冰醋酸以及剩余的无水乙醇混合,磁力搅拌15-20min,得混合液B;(4)在磁力搅拌下, 将混合液B逐滴加入到混合液A中, 滴加完后加入竹炭粉和沸石分子筛,超声搅拌0.5-1h, 再在室温下静置24-48h,将得到的凝胶在65-75℃下干燥12-18h,研磨成粉末;(5)将上述所制得的粉末放入马弗炉中, 在480-560℃下热处理1-2h, 随炉冷却至常温, 粉碎,过筛即得所需的纳米抗菌粉。
2.一种如权利要求1所述的钛酸铝纤维增强的陶瓷器皿的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)取东陵石、埃洛石、叶腊石混合均匀,粉碎,过80-120目筛,加水制成55-60%的浆液,在1000-1500r/min的转速下湿法球磨1.5-2h,喷雾干燥,740-820℃煅烧15...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚永祥
申请(专利权)人:安徽省德邦瓷业有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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