CN111958762A - 一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，以陶瓷废料、氧化铝、高岭土、碳酸钙、碳化钛粉、乙二醇、羟乙基纤维素为原料。与现有技术相比，本发明利用陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯作为主要原料来生产陶瓷坯体，不仅解决了工业企业废弃物的处理问题，保护了环境，而且节约了生产成本，具有良好的经济效益；本发明的陶瓷胚体烧结前和经高温烧结后收缩率都很低，而且烧结后的陶瓷抗压强度高，即有很强的硬度，解决了陶瓷废料在烧成中的变形的技术难题，所得的陶瓷坯体具有较好的韧性，抗摔不易破。

Description

一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域，特别是一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法。
背景技术
陶瓷产品通常包括功能陶瓷涂层和陶瓷坯体，其中陶瓷坯体是该陶瓷产品的基体结构，它直接影响到后续的成型、干燥及烧成等工序，陶瓷坯体的机械性能如膨胀系数、韧性、强度及耐高温性等都会对最终得到的陶瓷产品的性质产生重要影响。
随着技术的发展，陶瓷越来越多地应用到建筑行业，陶瓷产品广泛地应用于公共设施，建筑行业及家庭中。陶瓷产品在生产过程中难免会产生各种废料，如废泥、废渣、废粉、或废坯等，废泥由于含有较多的杂质和色料，很难在高档抛光砖中使用，通常的做法是填埋；废坯是在压砖、干燥、印花等生产过程中产生的烂坯，或者缺花等不合格生坯，由于含有较多的杂质和色料，很难在高档抛光砖中使用，通常的做法是填埋；废粉通常是贱卖；废渣是砖体在烧成之后需要进行磨边倒角等加工工序中产生的固体废物，由于含有的有害物质太多，无法回收，通常的做法是填埋。
如果将上述这些废料再次利用，不仅可以降低成本，更是保护自然资源。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，包括以下步骤：
S1、将100重量份陶瓷废料、20-30重量份氧化铝、20-35重量份高岭土、5-10重量份碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，制得球磨后的混合粉体；
S2、在上述的混合粉体中加入3-10重量份碳化钛粉、2-7重量份乙二醇、3-10重量份羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以16-18Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为95-230μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
作为本发明的优选技术方案，在S1中，所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1。
作为本发明的优选技术方案，在S1中，原料与球磨机中球石的质量比为3-5:1，球磨22-24小时，球磨机转速30-33r/min。
作为本发明的优选技术方案，所述S2中的碳化钛的粒径大小为1-4μm。
作为本发明的优选技术方案，所述S4中，所述等静压机的压力控制在220-240Mpa。
另外，本发明还提供了一种由上述利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法制作而成的陶瓷坯体。
与现有技术相比，本发明本发明利用陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯作为主要原料来生产陶瓷坯体，不仅解决了工业企业废弃物的处理问题，保护了环境，而且节约了生产成本，具有良好的经济效益。
本发明的陶瓷胚体烧结前和经高温烧结后收缩率都很低，而且烧结后的陶瓷抗压强度高，即有很强的硬度，解决了陶瓷废料在烧成中的变形的技术难题，所得的陶瓷坯体具有较好的韧性，抗摔不易破。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
实施例1
S1、将100g陶瓷废料、20g氧化铝、20g高岭土、5g碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，原料与球磨机中球石的质量比为3:1，球磨22小时，球磨机转速30r/min；制得球磨后的混合粉体；所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1；
S2、在上述的混合粉体中加入3g粒径大小为1μm的碳化钛粉、2g乙二醇、3g羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以16Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为95μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，等静压机的压力控制在2200Mpa，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
然后将陶瓷胚体入隧道窑烧成，烧成温度1100℃，烧成周期为20小时。检测其干燥性能及烧成后性能，结果如表一所示。
实施例2
S1、将100g陶瓷废料、30g氧化铝、35g高岭土、10g碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，原料与球磨机中球石的质量比为5:1，球磨24小时，球磨机转速33r/min；制得球磨后的混合粉体；所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1；
S2、在上述的混合粉体中加入10g粒径大小为4μm的碳化钛粉、7g乙二醇、10g羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以18Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为230μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，等静压机的压力控制在240Mpa，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
然后将陶瓷胚体入隧道窑烧成，烧成温度1100℃，烧成周期为20小时。检测其干燥性能及烧成后性能，结果如表一所示。
实施例3
S1、将100g陶瓷废料、20g氧化铝、35g高岭土、10g碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，原料与球磨机中球石的质量比为3:1，球磨24小时，球磨机转速33r/min；制得球磨后的混合粉体；所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1；
S2、在上述的混合粉体中加入10g粒径大小为4μm的碳化钛粉、7g乙二醇、3g羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以16Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为200μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，等静压机的压力控制在220Mpa，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
然后将陶瓷胚体入隧道窑烧成，烧成温度1100℃，烧成周期为20小时。检测其干燥性能及烧成后性能，结果如表一所示。
实施例4
S1、将100g陶瓷废料、25g氧化铝、30g高岭土、7g碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，原料与球磨机中球石的质量比为4:1，球磨23小时，球磨机转速32r/min；制得球磨后的混合粉体；所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1；
S2、在上述的混合粉体中加入6g粒径大小为3μm的碳化钛粉、5g乙二醇、6g羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以17Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为150μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，等静压机的压力控制在230Mpa，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
然后将陶瓷胚体入隧道窑烧成，烧成温度1100℃，烧成周期为20小时。检测其干燥性能及烧成后性能，结果如表一所示。
表一
Figure BDA0002665700560000061
从表一可以看出，本发明的陶瓷胚体烧结前和经高温烧结后收缩率都很低，而且烧结后的陶瓷抗压强度高，即有很强的硬度。
综述，本发明充分利用了陶瓷废料，并且以陶瓷废料为主料来进一步制作陶瓷胚体，达到了充分利用废弃物的目的，而且制得的陶瓷胚体的结构性能优异。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将100重量份陶瓷废料、20-30重量份氧化铝、20-35重量份高岭土、5-10重量份碳酸钙原料倒入球磨机，进行球磨，制得球磨后的混合粉体；
S2、在上述的混合粉体中加入3-10重量份碳化钛粉、2-7重量份乙二醇、3-10重量份羟乙基纤维素，混合均匀得到混合浆料，备用；
S3、将混合浆料加入离心喷雾机入口，喷雾机喷头以16-18Hz/RPM的频率旋转，得到的粉料粒径为95-230μm；
S4、使用等静压法成型，把喷雾后的粉料放置入模具中，再把模具放入等静压机中，通过增压***逐步加压，得到陶瓷胚体；
S5、利用车床将陶瓷胚体制成所需要的形状。
2.根据权利要求1所述的利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，其特征在于，在S1中，所述陶瓷废料包括陶瓷生产中产生的抛光废泥、废渣、废粉、及废坯，其中抛光废泥、废渣、废粉、及废坯的质量比为1:1:1:1。
3.根据权利要求1所述的利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，其特征在于，在S1中，原料与球磨机中球石的质量比为3-5:1，球磨22-24小时，球磨机转速30-33r/min。
4.根据权利要求1所述的利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，其特征在于，所述S2中的碳化钛的粒径大小为1-4μm。
5.根据权利要求1所述的利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法，其特征在于，所述S4中，所述等静压机的压力控制在220-240Mpa。
6.一种由权利要求1-5任意一项所述利用陶瓷废料制作陶瓷坯体的方法制作而成的陶瓷坯体。
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