CN105174905A - 一种轻质隔热陶瓷制品及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轻质隔热陶瓷制品及其制作方法，所述陶瓷制品的原料由以下重量份的组分组成：高岭土30-40份，珍珠岩25-35份，黑曜岩20-28份，蛭石12-18份，黑云母12-15份，氧化铝8-10份，稀土氧化物8-15份，负离子粉10-15份，空心玻璃微珠15-21份，废瓷渣12-18份，助剂3-5份，所述助剂由丙烯酸树乙脂、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸和腐殖酸钠组成。本发明通过科学的原料配方，制得的陶瓷制品导热系数低，具有优良的隔热性能，同时能够释放负离子，更加健康、环保。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷制品领域，具体涉及一种轻质隔热陶瓷制品及其制作方法。
背景技术
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、耐高温、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域。然而普通陶瓷制品普遍存在着导热系数高、隔热效果差的缺点。提高陶瓷制品的隔热性能，不仅是国外材料领域关注的重点，也是我国材料科学家们共同研究的方向。
另一方面，随着社会的发展和人们生活水平的提高，越来越注重环保与健康，特别是在日用品方面，普通的日用陶瓷已经不能满足人们对保健性能的要求，而负离子陶瓷材料由于其独特的负离子释放功能，可更好地应用于健康和环保领域。
发明内容
本发明的在于提供一种具有良好的隔热效果，并且可释放负离子，更加环保健康的轻质隔热陶瓷制品及其制作方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轻质隔热陶瓷制品，其原料由以下重量份的组分组成：
高岭土30-40份；
珍珠岩25-35份；
黑曜岩20-28份；
蛭石12-18份；
黑云母12-15份；
氧化铝8-10份；
稀土氧化物8-15份；
负离子粉10-15份；
空心玻璃微珠15-21份；
废瓷渣12-18份；
助剂3-5份；
所述助剂由丙烯酸树乙脂、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸和腐殖酸钠组成。
进一步，所述陶瓷制品的原料由以下重量份的组分组成：
高岭土35份；
珍珠岩30份；
黑曜岩25份；
蛭石15份；
黑云母12份；
氧化铝8份；
稀土氧化物10份；
负离子粉10份；
空心玻璃微珠18份；
废瓷渣15份；
助剂4份。
所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化镨。
所述负离子粉为电气石粉、六环石粉、蛋白石粉、奇冰石粉或奇才石粉。
所述助剂中的各组分的重量百分比为：
丙烯酸树乙脂20-35%；
邻苯二甲酸二丁酯30-35%；
硬脂酸15-20%；
其余为腐殖酸钠，各组分的重量百分比之和为100%。
进一步，所述助剂中的各组分的重量百分比为：
聚乙烯醇30%；
甲基纤维素35%；
聚乙二醇20%；
聚丙烯酸胺15%。
本发明所述的轻质隔热陶瓷制品的制作方法，包括以下步骤：
1）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过80-100目筛；
2）将步骤1）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过300-350目筛；
3）将助剂加入步骤2）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
4）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度850-1000℃下烧结2.5-3.5h，然后再升温至1500-1650℃，保温7-8h，即得成品。
本发明采用以上技术方案，高岭土、珍珠岩和氧化铝作为耐火组分，相互配合，在高温处理下体积可迅速膨胀，具有很强的隔热性能，可显著降低陶瓷制品的导热系数。同时，在耐火组分的基础上引入空心玻璃微珠、废瓷渣等保温隔热材料，不仅可以提高陶瓷制品的耐火度，还可以进一步降低陶瓷制品的导热系数，提高其保温隔热性能。其中，空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠，其主要特点是密度较玻璃微珠更小，导热性更差，是一种微米级新型轻质材料，有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点，具有明显的减轻重量和隔音保温效果。废瓷渣中含有的现成玻璃相可减轻游离氧化铝的溶解，使得材料多孔宏观结构得到强化，制品的机械强度得到了提高，加固阻止了裂纹的发育，提高了材料的耐热性。原料中的黑曜岩具有容重小，膨胀性好，耐火度高，化学稳定性强，导热系数低的特点。另外，原料中还添加了负离子粉，陶瓷制品可释放负离子，更加环保健康。综上，本发明通过科学的原料配方，制得的陶瓷制品导热系数低，具有优良的隔热性能，同时能够释放负离子，更加健康、环保。
具体实施方式
一种轻质隔热陶瓷制品，其原料由以下重量份的组分组成：
高岭土30-40份；
珍珠岩25-35份；
黑曜岩20-28份；
蛭石12-18份；
黑云母12-15份；
氧化铝8-10份；
稀土氧化物8-15份；
负离子粉10-15份；
空心玻璃微珠15-21份；
废瓷渣12-18份；
助剂3-5份；
其中，所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化镨；
所述负离子粉为电气石粉、六环石粉、蛋白石粉、奇冰石粉或奇才石粉。
所述助剂由丙烯酸树乙脂、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸和腐殖酸钠组成，助剂中的各组分的重量百分比为：丙烯酸树乙脂20-35%，邻苯二甲酸二丁酯30-35%，硬脂酸15-20%，其余为腐殖酸钠，各组分的重量百分比之和为100%。
所述的轻质隔热陶瓷制品的制作方法，包括以下步骤：
1）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过80-100目筛；
2）将步骤1）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过300-350目筛；
3）将助剂加入步骤2）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
4）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度850-1000℃下烧结2.5-3.5h，然后再升温至1500-1650℃，保温7-8h，即得成品。
实施例1
一种轻质隔热陶瓷制品的制备方法，包括以下步骤：
1）按重量计，称取以下各组分：
高岭土35份；
珍珠岩30份；
黑曜岩25份；
蛭石15份；
黑云母12份；
氧化铝8份；
稀土氧化物10份；
负离子粉10份；
空心玻璃微珠18份；
废瓷渣15份；
助剂4份；
其中，所述稀土氧化物为氧化镧，所述负离子粉为电气石粉，所述助剂各组分及其占助剂的重量百分比为：丙烯酸树乙脂30%，邻苯二甲酸二丁酯35%，硬脂酸20%，腐殖酸钠15%。
2）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过80目筛；
3）将步骤2）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过300目筛；
4）将助剂加入步骤3）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
5）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度850℃下烧结3.5h，然后再升温至1650℃，保温7h，即得成品。
本实施例制得的陶瓷制品导热系数小于0.25W/m·K，导热系数低，隔热性能优异.。
实施例2
一种轻质隔热陶瓷制品的制备方法，包括以下步骤：
1）按重量计，称取以下各组分：
高岭土30份；
珍珠岩35份；
黑曜岩26份；
蛭石15份；
黑云母12份；
氧化铝8份；
稀土氧化物12份；
负离子粉13份；
空心玻璃微珠18份；
废瓷渣16份；
助剂3份；
其中，所述稀土氧化物为氧化铈，所述负离子粉为六环石粉，所述助剂各组分及其占助剂的重量百分比为：丙烯酸树乙脂20%，邻苯二甲酸二丁酯35%，硬脂酸18%，腐殖酸钠27%。
2）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过100目筛；
3）将步骤2）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过350目筛；
4）将助剂加入步骤3）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
5）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度1000℃下烧结2.5h，然后再升温至1500℃，保温7h，即得成品。
本实施例制得的陶瓷制品导热系数小于0.25W/m·K，导热系数低，隔热性能优异。
实施例3
一种轻质隔热陶瓷制品的制备方法，包括以下步骤：
1）按重量计，称取以下各组分：
高岭土33份；
珍珠岩25份；
黑曜岩28份；
蛭石16份；
黑云母13份；
氧化铝8份；
稀土氧化物15份；
负离子粉15份；
空心玻璃微珠20份；
废瓷渣12份；
助剂4份；
其中，所述稀土氧化物为氧化镨，所述负离子粉为蛋白石粉，所述助剂各组分及其占助剂的重量百分比为：丙烯酸树乙脂25%，邻苯二甲酸二丁酯30%，硬脂酸20%，腐殖酸钠25%。
2）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过100目筛；
3）将步骤2）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过300目筛；
4）将助剂加入步骤3）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
5）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度900℃下烧结3h，然后再升温至1600℃，保温7.5h，即得成品。
本实施例制得的陶瓷制品导热系数小于0.3W/m·K，导热系数低，隔热性能优异.。
实施例4
一种轻质隔热陶瓷制品的制备方法，包括以下步骤：
1）按重量计，称取以下各组分：
高岭土36份；
珍珠岩28份；
黑曜岩20份；
蛭石18份；
黑云母14份；
氧化铝9份；
稀土氧化物8份；
负离子粉10份；
空心玻璃微珠21份；
废瓷渣15份；
助剂5份；
其中，所述稀土氧化物为氧化镧，所述负离子粉为奇冰石粉，所述助剂各组分及其占助剂的重量百分比为：丙烯酸树乙脂30%，邻苯二甲酸二丁酯32%，硬脂酸15%，腐殖酸钠23%。
2）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过80目筛；
3）将步骤2）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过350目筛；
4）将助剂加入步骤3）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
5）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度950℃下烧结3.5h，然后再升温至1550℃，保温8h，即得成品。
本实施例制得的陶瓷制品导热系数小于0.25W/m·K，导热系数低，隔热性能优异.。
实施例5
一种轻质隔热陶瓷制品的制备方法，包括以下步骤：
1）按重量计，称取以下各组分：
高岭土40份；
珍珠岩32份；
黑曜岩22份；
蛭石12份；
黑云母15份；
氧化铝10份；
稀土氧化物10份；
负离子粉12份；
空心玻璃微珠15份；
废瓷渣18份；
助剂3份；
其中，所述稀土氧化物为氧化镧，所述负离子粉为奇才石粉，所述助剂各组分及其占助剂的重量百分比为：丙烯酸树乙脂35%，邻苯二甲酸二丁酯33%，硬脂酸16%，腐殖酸钠16%。
2）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过100目筛；
3）将步骤2）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过350目筛；
4）将助剂加入步骤3）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
5）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度1000℃下烧结3h，然后再升温至1650℃，保温7h，即得成品。
本实施例制得的陶瓷制品导热系数小于0.25W/m·K，导热系数低，隔热性能优异.。
Claims (7)
1.一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：其原料由以下重量份的组分组成：
高岭土30-40份；
珍珠岩25-35份；
黑曜岩20-28份；
蛭石12-18份；
黑云母12-15份；
氧化铝8-10份；
稀土氧化物8-15份；
负离子粉10-15份；
空心玻璃微珠15-21份；
废瓷渣12-18份；
助剂3-5份；
所述助剂由丙烯酸树乙脂、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂酸和腐殖酸钠组成。
2.根据权利要求1所述的一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：其原料由以下重量份的组分组成：
高岭土35份；
珍珠岩30份；
黑曜岩25份；
蛭石15份；
黑云母12份；
氧化铝8份；
稀土氧化物10份；
负离子粉10份；
空心玻璃微珠18份；
废瓷渣15份；
助剂4份。
3.根据权利要求1所述的一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：所述稀土氧化物为氧化镧、氧化铈或氧化镨。
4.根据权利要求1所述的一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：所述负离子粉为电气石粉、六环石粉、蛋白石粉、奇冰石粉或奇才石粉。
5.根据权利要求1所述的一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：所述助剂中的各组分的重量百分比为：
丙烯酸树乙脂20-35%；
邻苯二甲酸二丁酯30-35%；
硬脂酸15-20%；
其余为腐殖酸钠，各组分的重量百分比之和为100%。
6.根据权利要求5所述的一种轻质隔热陶瓷制品，其特征在于：所述助剂中的各组分的重量百分比为：
聚乙烯醇30%；
甲基纤维素35%；
聚乙二醇20%；
聚丙烯酸胺15%。
7.如权利要求1-6之一所述的轻质隔热陶瓷制品的制作方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1）先将高岭土、珍珠岩、黑曜岩、蛭石、黑云母、空心玻璃微珠、废瓷渣粉碎，过80-100目筛；
2）将步骤1）得到的物料与氧化铝、稀土氧化物、负离子粉混合均匀，加入球磨机中研磨，过300-350目筛；
3）将助剂加入步骤2）得到的物料中，搅拌均匀后，加水制成坯料，坯料经除铁、粗练、陈腐、精练处理后塑形得坯体；
4）坯体经干燥、清洗、上釉后，在温度850-1000℃下烧结2.5-3.5h，然后再升温至1500-1650℃，保温7-8h，即得成品。
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