硅酸盐陶瓷泥浆的胶凝成型技术制造技术

硅酸盐泥浆的胶凝成型技术是泥浆浇注成型中的一种新技术。传统的泥浆浇注成型工艺需要用多孔材料做模具，以便将泥浆中水分排除从而形成固体坯体。多孔材料做模具带来一系列的不便和增加生产成本及建厂投资。用本发明专利技术提出的技术无须用多孔材料制作模具，而是在高固相泥浆中添加无机复合物使泥浆在模具中慢慢凝固，形成坯体。这样就可用一般材料制作成型模具，从而避免了用多孔材料做模具带来的种种缺点，同时又保留了泥浆浇注可以成型复杂形状制品、成型设备简单便宜等优点。本发明专利技术可用于卫生瓷、日用瓷、艺术瓷等生产（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硅酸盐陶瓷泥浆的成型新技术。传统的泥浆浇注成型工艺需要用多孔材料做模具，常用石膏模具，利用石膏多孔吸水的特性将泥浆中水分吸出，从而形成固体坯体。或者用多孔树脂模具，泥浆注入模具后通过对浆面加压使泥浆中的水分通过空隙排走。石膏模容易损坏，使用寿命只有几十次，因此较大一些的陶瓷厂都建有石膏模车间，不断制造石膏模供成型之用。多孔树脂模具性能优于石膏模，但是制造这种模具的原料价格昂贵，有些原料需要从国外进口。此外，压力注浆成型需要一套价格昂贵的压力注浆机。因此用多孔材料做模具带来一系列的不便、增加生产成本及建厂投资。近十多年来在高技术陶瓷领域开发出凝胶注模法(gelcasting)(参见1,M.A.Janney,O.O.Omatete,”Method formolding ceramic powders using a water-based gel castingprocess,”U.S.Patent 528362；2，杨金龙、谢志鹏、黄勇，等“α-Al2O3悬浮体的流变性及凝胶注模成型工艺研究”，硅酸盐学报26(1)40-46,1998)和直接凝聚注模法(direct coagulation casting)(参见1,T.J.Graule,E.H.Baarder,and L.J.Gauckler,“Shapingof Ceramic Green Compacts Direct From Suspensions by EnzymeCatalyzed Reactions,”cfi/DKC 71(6),317-323,1994；2，杨金龙、黄勇，等“α-Al2O3直接凝固注模成型工艺的研究”，硅酸盐学报25(5),514-519,1997)与本专利技术所提出的方法有类似之处。但是这些方法都针对氧化铝、氮化硅等组成比较单一的瘠性陶瓷原料，适用范围比较窄，不能适应由多种组分矿物原料构成的硅酸盐陶瓷泥浆(包括建筑卫生瓷、日用瓷、艺术瓷等)。并且直接凝聚注模法只适用于酸性泥浆，而硅酸盐陶瓷泥浆大多是碱性的。直接凝聚注模法要用生物酶作催化剂，如要实现大规模生产尚有相当的技术经济问题需要解决。而gel casting需要在泥浆中添加有机单体，然后通过单体聚合使泥浆凝固，该工艺控制比较复杂，不太适合大规模生产的要求。本专利技术的目的是用金属、塑料等常用的坚固、不透水材料来制造模具，以代替传统的石膏模具。本专利技术通过除去常规硅酸盐泥浆中部分水份的方法，调制成固相含量达50-60％，同时粘度小于1000厘泊的泥浆。在上述泥浆中加入一定量的无机凝固剂粉末，充分搅拌混合，然后注入内壁光滑致密不吸水的模具中，凝同后出模，得到所要求的陶瓷坯体。本专利技术的泥浆的基本组成为粘土、长石、石英，其中用粘土熟料(如煅烧焦宝石)取代一部分塑性粘土，并使用常规的稀释剂(如碳酸钠、水玻璃)调节泥浆的粘度，先制成常规陶瓷泥浆。再将其中一部分泥浆通过压滤或加热干燥等方法除去大部分水份，然后把这半干的泥料放入另一部分未除水的泥浆中，调制成固相含量达50-60％(体积比)，同时粘度小于1000厘泊的泥浆。在注浆成型前将一定数量的无机凝固剂添加到泥浆中，加入后，在开始阶段泥浆并不凝固，以便将泥浆注入模具中，随后所加的无机凝固剂同泥浆中水分发生水化作用，促使泥浆慢慢凝固。这种无机凝固剂由单独或混合的硫铝酸盐、硅酸盐和氧化硅组成，其化学组成为Al2O3:0-55％,CaO:30-70％,SiO2:0-40％,SO3:0-13％。泥浆的凝固速度随无机凝固剂的加入量而变，加入量高的凝固速度快。无机凝固剂的加入量为泥浆重量的1-5％。用本专利技术成型的素坯密度为1.50-1.60g/cm3，干燥后素坯的抗折强度为20.0-26.0MPa，下燥收缩率为2.5-3.5％，与传统方法制造的素坯性能指标相同。用本专利技术提出的技术无须用多孔材料制作模具，而是在高固相泥浆中添加无机复合物，使泥浆在模具中慢慢凝固，形成坯体。这样就可用一般材料制作成型模具，从而避免了用多孔材料做模具带来的种种缺点，同时又保留了泥浆浇注可以成型复杂形状制品、成型设备简单便宜等优点。本专利技术可用于卫生瓷、日用瓷、艺术瓷等生产中，节约建厂投资，并降低了生产成本。权利要求1．一种硅酸盐陶瓷泥浆的胶凝成型技术，其特征在于将常规陶瓷泥浆分成两部分，其中一部分泥浆通过压滤或加热干燥等方法除去大部分水份，然后把这半干的泥料放入另一部分未除水的泥浆中，调制成固相含量达50-60％(体积比)，同时粘度小于1000厘泊的泥浆，将一定数量的无机凝固剂添加到泥浆中，加入后，在开始阶段泥浆并不凝固，将泥浆注入模具后，所加的无机凝固剂同泥浆中水分发生水化作用，促使泥浆慢慢凝固，这种无机凝固剂由单独或混合的硫铝酸盐、硅酸盐和氧化硅组成，其化学组成为Al2O3:0-55％,CaO:30-70％,SiO2:0-40％,SO3:0-13％，泥浆的凝固速度随无机凝固剂的加入量而变，加入量高的凝固速度快，无机凝固剂的加入量为泥浆重量的1-5％。全文摘要硅酸盐泥浆的胶凝成型技术是泥浆浇注成型中的一种新技术。传统的泥浆浇注成型工艺需要用多孔材料做模具,以便将泥浆中水分排除从而形成固体坯体。多孔材料做模具带来一系列的不便和增加生产成本及建厂投资。用本专利技术提出的技术无须用多孔材料制作模具,而是在高固相泥浆中添加无机复合物使泥浆在模具中慢慢凝固,形成坯体。这样就可用一般材料制作成型模具,从而避免了用多孔材料做模具带来的种种缺点,同时又保留了泥浆浇注可以成型复杂形状制品、成型设备简单便宜等优点。本专利技术可用于卫生瓷、日用瓷、艺术瓷等生产中,节约建厂投资,并降低了生产成本。文档编号C04B33/00GK1225909SQ9910073公开日1999年8月18日 申请日期1999年2月12日 优先权日1999年2月12日专利技术者李懋强, 彭炳林 申请人:中国建筑材料科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸盐陶瓷泥浆的胶凝成型技术，其特征在于：将常规陶瓷泥浆分成两部分，其中一部分泥浆通过压滤或加热干燥等方法除去大部分水份，然后把这半干的泥料放入另一部分未除水的泥浆中，调制成固相含量达５０－６０％（体积比），同时粘度小于１０００厘泊 的泥浆，将一定数量的无机凝固剂添加到泥浆中，加入后，在开始阶段泥浆并不凝固，将泥浆注入模具后，所加的无机凝固剂同泥浆中水分发生水化作用，促使泥浆慢慢凝固，这种无机凝固剂由单独或混合的硫铝酸盐、硅酸盐和氧化硅组成，其化学组成为：Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：０－５５％，ＣａＯ：３０－７０％，ＳｉＯ↓［２］：０－４０％，ＳＯ↓［３］：０－１３％，泥浆的凝固速度随无机凝固剂的加入量而变，加入量高的凝固速度快，无机凝固剂的加入量为泥浆重量的１－５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李懋强，彭炳林，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]