一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法技术

本发明专利技术涉及新型功能材料技术领域，公开了一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，由硝酸钴与氢氧化镍合成得到的纳米级钴镍氧体粉末展现出优异的润滑性能和耐磨损性能，通过制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，能够降低摩擦接触面之间的剪切强度，显著提高涂层的韧性等力学性能，很好的保护陶瓷基体，克服了现有釉料涂层在外力作用下剥落现象加重的问题，并且耐久性和光滑性好，显著延长了日用陶瓷制品的使用寿命，陶瓷的抗裂性能、抗冲击性能等力学性能较现有水平有显著提高，并且陶瓷制品的色彩外观和物理机械性能得到长时间保障。

A Method of Reducing Friction Coefficient of Domestic Ceramics

The invention relates to the technical field of new functional materials, and discloses a method for reducing the friction coefficient of domestic ceramics. The nano-sized cobalt-nickel oxide powder synthesized from cobalt nitrate and nickel hydroxide exhibits excellent lubrication and wear resistance. The prepared friction-resistant composite material added to glaze can reduce the shear strength between friction contact surfaces and remarkably improve the wear resistance. The high toughness and other mechanical properties of the coating can protect the ceramic matrix well, overcome the problem of aggravating exfoliation of the existing glaze coating under the external force, and have good durability and smoothness, which significantly prolongs the service life of daily-used ceramics. The mechanical properties such as crack resistance and impact resistance of ceramics are significantly improved compared with the existing level, and the color appearance and impact resistance of ceramics are also improved. Physical and mechanical properties are guaranteed for a long time.

【技术实现步骤摘要】
一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法
本专利技术属于新型功能材料
，具体涉及一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法。
技术介绍
陶瓷是陶器和瓷器的总称。人们早在约8000年前的新石器时代就专利技术了陶器。常见的陶瓷材料有粘土、氧化铝、高岭土等。陶瓷材料一般硬度较高，但可塑性较差。除了使用于食器、装饰上外，陶瓷在科学、技术的发展中亦扮演着重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源黏土经过淬取而成。而粘土的性质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕，全干可磨；烧至700度可成陶器能装水;烧至1230度则瓷化，可几乎完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今日文化科技中有各种创意的应用。专利技术了陶器。陶瓷材料大多是氧化物、氮化物、硼化物和碳化物等。当前，日用陶瓷已经是人们日常生活中必不可少的生活用瓷。由于陶瓷制品在日常生活中使用频率较高，免不了要经受摩擦碰撞，由于陶瓷本身的摩擦系数较高，磨损破坏严重，服役寿命受到挑战，因此，对陶瓷具有较高的耐摩擦性要求。而现有的解决方法多采用在陶瓷表面增加涂覆一层耐磨涂层，而由于陶瓷涂层与陶瓷基体物理和化学特性的差异，使得涂层的结合强度不高，长期使用依然会造成釉面的摩擦脱落，降低陶瓷的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，显著降低耐摩擦系数和磨损量，兼顾了美化外观和使用寿命的提升。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，在日用陶瓷釉面加工工艺过程中，将制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，施釉后均匀烧制，所述耐摩擦复合材料按照重量份计由以下成分制成：二氧化硅气凝胶34-36份、三氧化二硼15-19份、硝酸钴5.5-6.0份、氢氧化镍4.0-4.5份、2,2-二羟甲基丁醇8.0-9.0份、柠檬酸溶液11-14份、去离子水30-40份，其制备方法包括以下步骤：（1）将硝酸钴分散于去离子水中，水浴加热升温至45-55℃，搅拌分散12-15分钟后，加入氢氧化镍，继续搅拌20-25分钟，将搅拌混合物加入到三口烧瓶中，加入2,2-二羟甲基丁醇，滴加柠檬酸溶液调节体系pH值在3.2-3.3之间，水浴加热升温至74-78℃，搅拌为溶胶状态，继续保温反应1.0-1.2小时，反应结束后自然冷却至20-25℃，进行抽滤，得到的固体产物置于干燥箱中在170-180℃高温下干燥4-5小时，然后转移至马弗炉中，在650-660℃下煅烧2-3小时，随炉冷却至室温，研磨后得到钴镍氧体粉末；（2）将二氧化硅气凝胶、三氧化二硼经过研钵研磨至过160-180目筛，加入步骤（1）制备得到的钴镍氧体粉末，制备得到的混合物料，置于高速球磨机上进行球磨，球料比为10:1，球磨介质为无水乙醇，球磨罐转数设定为850-900转/分钟，球磨时间为3.0-3.5小时，球磨后在80-85℃进行烘干，过400-420目筛，得到的粉末置于烧结炉中，设定烧结压力为36-40MPa，以55-60℃/分钟的速度升温至850-860℃，保温烧结4.5-5.0分钟，然后以20-25℃/分钟的速度冷却至45-50℃进行研磨，干燥后即得所述耐摩擦复合材料。作为对上述方案的进一步描述，所述二氧化硅气凝胶气孔率在99.0-99.2%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述柠檬酸溶液pH值在2.3-2.5之间。作为对上述方案的进一步描述，所述耐摩擦复合材料在釉料中的添加质量百分比为0.34-0.38%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述制备得到的钴镍氧体粉末粒径大小在40-70纳米之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所使用的研磨球为玛瑙材质。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决现有日用陶瓷耐摩擦性方面存在的问题，本专利技术提供了一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，由硝酸钴与氢氧化镍合成得到的纳米级钴镍氧体粉末展现出优异的润滑性能和耐磨损性能，通过制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，能够降低摩擦接触面之间的剪切强度，显著提高涂层的韧性等力学性能，很好的保护陶瓷基体，克服了现有釉料涂层在外力作用下剥落现象加重的问题，并且耐久性和光滑性好，显著延长了日用陶瓷制品的使用寿命，陶瓷的抗裂性能、抗冲击性能等力学性能较现有水平有显著提高，并且陶瓷制品的色彩外观和物理机械性能得到长时间保障，本专利技术采用的降低日用陶瓷摩擦系数的方法解决了现有常用陶瓷耐摩擦性方面存在的问题，显著降低耐摩擦系数和磨损量，兼顾了美化外观和使用寿命的提升，提高了陶瓷用耐摩擦材料的开发利用，能够实现延长陶瓷材料使用寿命以及扩展其适用领域的现实意义，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术所提供的技术方案。实施例1一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，在日用陶瓷釉面加工工艺过程中，将制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，施釉后均匀烧制，所述耐摩擦复合材料按照重量份计由以下成分制成：二氧化硅气凝胶34份、三氧化二硼15份、硝酸钴5.5份、氢氧化镍4.0份、2,2-二羟甲基丁醇8.0份、柠檬酸溶液11份、去离子水30份，其制备方法包括以下步骤：（1）将硝酸钴分散于去离子水中，水浴加热升温至45℃，搅拌分散12分钟后，加入氢氧化镍，继续搅拌20分钟，将搅拌混合物加入到三口烧瓶中，加入2,2-二羟甲基丁醇，滴加柠檬酸溶液调节体系pH值在3.2-3.3之间，水浴加热升温至74℃，搅拌为溶胶状态，继续保温反应1.0小时，反应结束后自然冷却至20℃，进行抽滤，得到的固体产物置于干燥箱中在170℃高温下干燥4小时，然后转移至马弗炉中，在650℃下煅烧2小时，随炉冷却至室温，研磨后得到钴镍氧体粉末；（2）将二氧化硅气凝胶、三氧化二硼经过研钵研磨至过160目筛，加入步骤（1）制备得到的钴镍氧体粉末，制备得到的混合物料，置于高速球磨机上进行球磨，球料比为10:1，球磨介质为无水乙醇，球磨罐转数设定为850转/分钟，球磨时间为3.0小时，球磨后在80℃进行烘干，过400目筛，得到的粉末置于烧结炉中，设定烧结压力为36MPa，以55℃/分钟的速度升温至850℃，保温烧结4.5分钟，然后以20℃/分钟的速度冷却至45℃进行研磨，干燥后即得所述耐摩擦复合材料。作为对上述方案的进一步描述，所述二氧化硅气凝胶气孔率在99.0-99.2%之间。作为对上述方案的进一步描述，所述柠檬酸溶液pH值在2.3-2.5之间。作为对上述方案的进一步描述，所述耐摩擦复合材料在釉料中的添加质量百分比为0.34%。作为对上述方案的进一步描述，步骤（1）所述制备得到的钴镍氧体粉末粒径大小在40-70纳米之间。作为对上述方案的进一步描述，步骤（2）所使用的研磨球为玛瑙材质。实施例2一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，在日用陶瓷釉面加工工艺过程中，将制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，施釉后均匀烧制，所述耐摩擦复合材料按照重量份计由以下成分制成：二氧化硅气凝胶35份、三氧化二硼17份、硝酸钴5.8份、氢氧化镍4.2份、2,2-二羟甲基丁醇8.5份、柠檬酸溶液12份、去离子水35份，其制备方法包括以下步骤：（1）将硝酸钴分散于去离子水中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，其特征在于，在日用陶瓷釉面加工工艺过程中，将制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，施釉后均匀烧制，所述耐摩擦复合材料按照重量份计由以下成分制成：二氧化硅气凝胶34‑36份、三氧化二硼15‑19份、硝酸钴5.5‑6.0份、氢氧化镍4.0‑4.5份、2,2‑二羟甲基丁醇8.0‑9.0份、柠檬酸溶液11‑14份、去离子水30‑40份，其制备方法包括以下步骤：（1）将硝酸钴分散于去离子水中，水浴加热升温至45‑55℃，搅拌分散12‑15分钟后，加入氢氧化镍，继续搅拌20‑25分钟，将搅拌混合物加入到三口烧瓶中，加入2,2‑二羟甲基丁醇，滴加柠檬酸溶液调节体系pH值在3.2‑3.3之间，水浴加热升温至74‑78℃，搅拌为溶胶状态，继续保温反应1.0‑1.2小时，反应结束后自然冷却至20‑25℃，进行抽滤，得到的固体产物置于干燥箱中在170‑180℃高温下干燥4‑5小时，然后转移至马弗炉中，在650‑660℃下煅烧2‑3小时，随炉冷却至室温，研磨后得到钴镍氧体粉末；（2）将二氧化硅气凝胶、三氧化二硼经过研钵研磨至过160‑180目筛，加入步骤（1）制备得到的钴镍氧体粉末，制备得到的混合物料，置于高速球磨机上进行球磨，球料比为10:1，球磨介质为无水乙醇，球磨罐转数设定为850‑900转/分钟，球磨时间为3.0‑3.5小时，球磨后在80‑85℃进行烘干，过400‑420目筛，得到的粉末置于烧结炉中，设定烧结压力为36‑40MPa，以55‑60℃/分钟的速度升温至850‑860℃，保温烧结4.5‑5.0分钟，然后以20‑25℃/分钟的速度冷却至45‑50℃进行研磨，干燥后即得所述耐摩擦复合材料。...

【技术特征摘要】
1.一种降低日用陶瓷摩擦系数的方法，其特征在于，在日用陶瓷釉面加工工艺过程中，将制备得到的耐摩擦复合材料添加到釉料中，施釉后均匀烧制，所述耐摩擦复合材料按照重量份计由以下成分制成：二氧化硅气凝胶34-36份、三氧化二硼15-19份、硝酸钴5.5-6.0份、氢氧化镍4.0-4.5份、2,2-二羟甲基丁醇8.0-9.0份、柠檬酸溶液11-14份、去离子水30-40份，其制备方法包括以下步骤：（1）将硝酸钴分散于去离子水中，水浴加热升温至45-55℃，搅拌分散12-15分钟后，加入氢氧化镍，继续搅拌20-25分钟，将搅拌混合物加入到三口烧瓶中，加入2,2-二羟甲基丁醇，滴加柠檬酸溶液调节体系pH值在3.2-3.3之间，水浴加热升温至74-78℃，搅拌为溶胶状态，继续保温反应1.0-1.2小时，反应结束后自然冷却至20-25℃，进行抽滤，得到的固体产物置于干燥箱中在170-180℃高温下干燥4-5小时，然后转移至马弗炉中，在650-660℃下煅烧2-3小时，随炉冷却至室温，研磨后得到钴镍氧体粉末；（2）将二氧化硅气凝胶、三氧化二硼经过研钵研磨至过160-180目筛，加入步骤（1）制备得到的钴镍氧体粉末，...

【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