一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法，屬于陶瓷材料合成領域。本發明專利技術采用牛骨為骨灰來源，首先將牛骨蒸煮后用清水沖洗除去表面油污和雜質，隨后利用高壓水蒸汽進入骨組織內部，利用瞬間泄壓使骨組織充分破碎，再在石磨中進一步磨細成漿料，經蒸發干燥后煅燒得到牛骨灰，再以稻殼為硅源，經雙氧水氧化漂白和鹽酸浸泡回流除去金屬元素，再經高溫焚燒除去碳質，最后將牛骨灰、稻殼灰、高嶺土、長石按比例混合得到抗熱震骨質瓷坯料。采用所得坯料制得的骨瓷器抗熱震性能大大提高，在水中的交換溫差可達220℃以上，可大規模推廣使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術公開了一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法，屬于陶瓷材料合成領域。
技術介紹
骨質瓷原稱骨灰瓷，是產生于英國的一個高檔瓷種，現在一般稱為骨瓷，它是在傳統的陶瓷原料中摻入動物骨灰，經高溫燒制而成的瓷器。骨瓷屬軟質瓷，所使用的動物骨灰多為上等牛骨，因而骨瓷瓷質細膩，釉面光潤，光澤柔和，并具有較高的透明度和一定的機械強度。在日用陶瓷中，骨質瓷的應用非常廣泛，是當今世界上公認的最高檔的瓷種，深受廣大消費者的喜愛。雖然骨灰瓷在陶瓷行業已經有相當長的生產歷史，但是由于其工藝復雜、技術水平要求較高，存在著漿料流動性差、泥料塑性差、燒成范圍窄、瓷體易呈色等工藝問題，且抗熱震性能遠不如傳統的K2O-Al2O3-SiO2系統瓷及滑石質日用瓷。基于上述種種問題，目前它的生產并不普及，至今只有英國、中國、日本、德國等少數國家可以生產。上等骨瓷現在已成為一些奢華場所的專用瓷和超豪華的標志，成為一些大收藏家視之如珍的精品。經過數十年的發展，我國在制備骨瓷技術上取得了一定成效，但直至今日，我國的骨瓷在國際市場上大多屬中、低檔水平，高檔產品還甚少。究其原因，除包裝和花色品種單一外，主要是產品質量存在缺陷。通常傳統的長石質瓷水中交換的溫差達到200℃以上，目前，我國實際生產的骨質瓷制品水中交換溫度基本都在140℃以下，其抗熱震性能較差，影響了骨瓷的推廣使用。
技術實現思路
本專利技術主要解決的技術問題是：針對使用傳統骨質瓷坯料制備骨瓷過程中出現的，抗熱震性能較差，在水中的交換溫差低于140℃，限制了骨瓷的推廣使用的問題，提供了一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法，本專利技術采用牛骨為骨灰來源，首先將牛骨蒸煮后用清水沖洗除去表面油污和雜質，隨后利用高壓水蒸汽進入骨組織內部，利用瞬間泄壓使骨組織充分破碎，再在石磨中進一步磨細成漿料，經蒸發干燥后煅燒得到牛骨灰，再以稻殼為硅源，經雙氧水氧化漂白和鹽酸浸泡回流除去金屬元素，再經高溫焚燒除去碳質，最后將牛骨灰、稻殼灰、高嶺土、長石按比例混合得到抗熱震骨質瓷坯料。采用所得坯料制得的骨瓷器抗熱震性能大大提高，在水中的交換溫差可達220℃以上，可大規模推廣使用。針對上述問題，本專利技術所采用的技術方案是：（1）稱取新鮮牛骨300～500g，加入盛有1～2L清水的蒸鍋中，加熱沸騰，蒸煮2～4h，過濾，除去濾液，用清水沖洗蒸煮后的牛骨3～5次，隨后將其轉入高壓反應釜中，向反應釜內通入飽和水蒸汽，直至反應釜內壓力達1.6～1.8MPa，保壓30～45min后，打開反應釜出料閥，使反應釜內物料噴射進入接收釜；（2）待接收釜內物料自然冷卻至室溫后，出料，將所得物料均勻平鋪于石磨磨盤上，研磨15～20min，在研磨過程中混入120～160mL質量濃度為4～6%磷酸二氫鉀溶液，得牛骨漿料；（3）將上述所得牛骨漿料倒入坩堝中，加熱蒸發至恒重，隨后將坩堝趁熱轉入馬弗爐中，以90～100℃/h逐步升溫至700～720℃，保溫煅燒2～3h，繼續以100～120℃/h逐步升溫至1360～1400℃，保溫煅燒2～4h，隨爐冷卻至室溫，得牛骨灰，備用；（4）依次取稻殼200～300g，45～60mL質量濃度為10～15%雙氧水，260～320mL質量濃度為6～12%鹽酸，加入帶回流冷凝管的三口燒瓶中，加熱回流反應2～4h，趁熱抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅至洗滌水呈中性為止，再將濾餅轉入105～110℃烘箱中，干燥至恒重，得預處理稻殼；（5）將上述所得預處理稻殼加入坩堝中，隨后將坩堝轉入馬弗爐中，以3～5mL/min速率通入壓縮空氣，加熱升溫至500～550℃，煅燒2～4h，趁熱將坩堝移出，用液氮迅速冷卻30～45s，再將坩堝內物料轉入研缽中，研磨3～5min，得白色稻殼灰，備用；（6）依次稱取250～340g高嶺土，80～140g長石，加入萬能粉碎機中，粉碎后過篩，收集325～400目粉末，得細混合石粉；（7）按重量份數計，依次稱取45～60份步驟（3）備用牛骨灰，12～16份步驟（5）備用白色稻殼灰和32～45份上述所得細混合石粉，加入混料機中，以680～750r/min轉速攪拌混合45～60min，出料，即得抗熱震骨質瓷坯料。本專利技術的具體應用方法：按重量份數計，依次取60～70份本專利技術所得抗熱震骨質瓷坯料，20～30mL去離子水，0.4～0.6份腐植酸鈉，0.18～0.26份三聚磷酸鈉，加入球磨機中，再按球料比為3：1加入球磨珠，球磨處理16～24h，待球磨結束，靜置陳化10～12h，再將陳化后的漿料注漿成型，經干燥修坯后，置于電爐中煅燒，得骨瓷坯，經檢測，所得骨瓷坯的白度為92.97～94.78%，體積密度為2.7～2.9g/cm3，抗彎曲強度為118～120MPa，收縮率為10～14%，透光度為32～36%，水中交換溫差可達220～260℃，較常規骨瓷坯提高了2倍以上。本專利技術的有益效果是：（1）采用本專利技術所得骨質瓷坯料制備的骨瓷，填補了我國在高端骨瓷器上的空白，豐富了骨瓷產品的種類，也拓寬了骨瓷的使用范圍；（2）本專利技術與傳統工藝相比，工藝路線短，生產效率大大提高，材料來源廣泛，生產成本較低，可大規模工業化生產。具體實施方式稱取新鮮牛骨300～500g，加入盛有1～2L清水的蒸鍋中，加熱沸騰，蒸煮2～4h，過濾，除去濾液，用清水沖洗蒸煮后的牛骨3～5次，隨后將其轉入高壓反應釜中，向反應釜內通入飽和水蒸汽，直至反應釜內壓力達1.6～1.8MPa，保壓30～45min后，打開反應釜出料閥，使反應釜內物料噴射進入接收釜；待接收釜內物料自然冷卻至室溫后，出料，將所得物料均勻平鋪于石磨磨盤上，研磨15～20min，在研磨過程中混入120～160mL質量濃度為4～6%磷酸二氫鉀溶液，得牛骨漿料；將上述所得牛骨漿料倒入坩堝中，加熱蒸發至恒重，隨后將坩堝趁熱轉入馬弗爐中，以90～100℃/h逐步升溫至700～720℃，保溫煅燒2～3h，繼續以100～120℃/h逐步升溫至1360～1400℃，保溫煅燒2～4h，隨爐冷卻至室溫，得牛骨灰，備用；依次取稻殼200～300g，45～60mL質量濃度為10～15%雙氧水，260～320mL質量濃度為6～12%鹽酸，加入帶回流冷凝管的三口燒瓶中，加熱回流反應2～4h，趁熱抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅至洗滌水呈中性為止，再將濾餅轉入105～110℃烘箱中，干燥至恒重，得預處理稻殼；將上述所得預處理稻殼加入坩堝中，隨后將坩堝轉入馬弗爐中，以3～5mL/min速率通入壓縮空氣，加熱升溫至500～550℃，煅燒2～4h，趁熱將坩堝移出，用液氮迅速冷卻30～45s，再將坩堝內物料轉入研缽中，研磨3～5min，得白色稻殼灰，備用；依次稱取250～340g高嶺土，80～140g長石，加入萬能粉碎機中，粉碎后過篩，收集325～400目粉末，得細混合石粉；按重量份數計，依次稱取45～60份備用牛骨灰，12～16份備用白色稻殼灰和32～45份上述所得細混合石粉，加入混料機中，以680～750r/min轉速攪拌混合45～60min，出料，即得抗熱震骨質瓷坯料。實例1稱取新鮮牛骨300g，加入盛有1L清水的蒸鍋中，加熱沸騰，蒸煮2h，過濾，除去濾液，用清水沖洗蒸煮后的牛骨3次，隨后將其轉入高壓反應釜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取新鮮牛骨300～500g，加入盛有1～2L清水的蒸鍋中，加熱沸騰，蒸煮2～4h，過濾，除去濾液，用清水沖洗蒸煮后的牛骨3～5次，隨后將其轉入高壓反應釜中，向反應釜內通入飽和水蒸汽，直至反應釜內壓力達1.6～1.8MPa，保壓30～45min后，打開反應釜出料閥，使反應釜內物料噴射進入接收釜；（2）待接收釜內物料自然冷卻至室溫后，出料，將所得物料均勻平鋪于石磨磨盤上，研磨15～20min，在研磨過程中混入120～160mL質量濃度為4～6%磷酸二氫鉀溶液，得牛骨漿料；（3）將上述所得牛骨漿料倒入坩堝中，加熱蒸發至恒重，隨后將坩堝趁熱轉入馬弗爐中，以90～100℃/h逐步升溫至700～720℃，保溫煅燒2～3h，繼續以100～120℃/h逐步升溫至1360～1400℃，保溫煅燒2～4h，隨爐冷卻至室溫，得牛骨灰，備用；（4）依次取稻殼200～300g，45～60mL質量濃度為10～15%雙氧水，260～320mL質量濃度為6～12%鹽酸，加入帶回流冷凝管的三口燒瓶中，加熱回流反應2～4h，趁熱抽濾，除去濾液，用去離子水洗滌濾餅至洗滌水呈中性為止，再將濾餅轉入105～110℃烘箱中，干燥至恒重，得預處理稻殼；（5）將上述所得預處理稻殼加入坩堝中，隨后將坩堝轉入馬弗爐中，以3～5mL/min速率通入壓縮空氣，加熱升溫至500～550℃，煅燒2～4h，趁熱將坩堝移出，用液氮迅速冷卻30～45s，再將坩堝內物料轉入研缽中，研磨3～5min，得白色稻殼灰，備用；（6）依次稱取250～340g高嶺土，80～140g長石，加入萬能粉碎機中，粉碎后過篩，收集325～400目粉末，得細混合石粉；（7）按重量份數計，依次稱取45～60份步驟（3）備用牛骨灰，12～16份步驟（5）備用白色稻殼灰和32～45份上述所得細混合石粉，加入混料機中，以680～750r/min轉速攪拌混合45～60min，出料，即得抗熱震骨質瓷坯料。...

【技術特征摘要】
1.一種抗熱震骨質瓷坯料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：（1）稱取新鮮牛骨300～500g，加入盛有1～2L清水的蒸鍋中，加熱沸騰，蒸煮2～4h，過濾，除去濾液，用清水沖洗蒸煮后的牛骨3～5次，隨后將其轉入高壓反應釜中，向反應釜內通入飽和水蒸汽，直至反應釜內壓力達1.6～1.8MPa，保壓30～45min后，打開反應釜出料閥，使反應釜內物料噴射進入接收釜；（2）待接收釜內物料自然冷卻至室溫后，出料，將所得物料均勻平鋪于石磨磨盤上，研磨15～20min，在研磨過程中混入120～160mL質量濃度為4～6%磷酸二氫鉀溶液，得牛骨漿料；（3）將上述所得牛骨漿料倒入坩堝中，加熱蒸發至恒重，隨后將坩堝趁熱轉入馬弗爐中，以90～100℃/h逐步升溫至700～720℃，保溫煅燒2～3h，繼續以100～120℃/h逐步升溫至1360～1400℃，保溫煅燒2～4h，隨爐冷卻至室溫，得牛骨灰，備用；（4）依次取稻殼200～300g，45～60mL質量...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳毅忠，許博偉，
申請(專利權)人：陳毅忠，
類型：發明
國別省市：江蘇;32