CN116177878A - 一种硅酸锂微晶制品及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种硅酸锂微晶制品,由以下重量的成分组成:硅酸锂5%‑7.8%和二氧化硅92.2%‑95%。及其制备方法,包括以下步骤:步骤1:按照配比称量硅酸锂和二氧化硅,并混合;步骤2:将混合料烧制成制品胚;步骤3:将制品胚逐渐加热到730℃‑745℃,并恒温保持25‑35分钟,然后快速升温至952℃‑955℃,并保持8‑15分钟,再降温冷却,后转入退火炉内,退火后自然冷却至室温,得到微晶制品。本发明只采用硅酸锂和二氧化硅两种原料,微晶转化率高,制备出的微晶制品的硬度好,且易清洗、耐磕碰、防霉菌、不易藏污纳垢。
Description
技术领域
本发明属于微晶制备技术领域,特别涉及一种硅酸锂微晶制品及其制备方法。
背景技术
微晶玻璃是指加有晶核剂或不加晶核剂的特定组成的基础玻璃,在一定温度制度下进行晶化热处理,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。因其具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和安全性,往往作为餐具使用,例如筷子、碟子、茶杯等。
木质筷子和竹筷子的结构疏松,使用久了表面会出现许多细小的凹槽,非常容易残留细菌,在潮湿的储存环境中容易导致木质筷子生菌、发霉,并随食物进入人体,危害人的健康。微晶玻璃材质的筷子成为了最常见的木质筷子和竹筷子的替代品。如申请公布号CN113185130A的发明公开了一种抗摔微晶玻璃陶瓷筷子及其制备方法,筷子包含以下组分:55-70%的石英砂,15-25%的碳酸锂,5-10%的氧化铝,3-10%的硝酸钾,0.1-1%的硝酸银,0.1-1%的氧化铈;A、配料:将所有原料按照配比称量对应的重量;B、混料:将原料装入快速混料机中,混合30分钟;C、熔料,在1550-1580℃保温5小时;D、出料成型;E、退火;F、研磨抛光;G、UV光敏化;H、微晶化。但是其组份种类过多,增加了微晶转化的难度,使其产品在硬度、抗污性能等方面还有待提高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题,提供一种硅酸锂微晶制品及其制备方法,只采用硅酸锂和二氧化硅两种原料,微晶转化率高,制备出的微晶制品的硬度好,且易清洗、耐磕碰、防霉菌、不易藏污纳垢。
本发明采用的技术方案是:一种硅酸锂微晶制品,由以下重量的成分组成:硅酸锂5%-7.8%和二氧化硅92.2%-95%。
本发明采用的技术方案是:上述硅酸锂微晶制品的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:按照配比称量硅酸锂和二氧化硅,并混合;
步骤2:将混合料烧制成制品胚;
步骤3:将制品胚逐渐加热到730℃-745℃,并恒温保持25-35分钟,然后快速升温至952℃-955℃,并保持8-15分钟,再降温冷却到580℃-630℃,后转入退火炉内,530℃-570℃保持1.8-2.3小时,然后停止加热,自然冷却至室温,得到微晶制品。
进一步的,步骤3中,恒温保持30分钟。
进一步的,步骤3中,快速升温至953℃,并保持10分钟。
进一步的,步骤2中,将混合料加热至1500℃-1550℃,保持0.8-1.5小时;然后倒入模具中,降温至580℃-630℃;从模具中取出后,放入退火炉中,530℃-570℃保持3.5-4.5小时,然后停止加热,自然冷却至室温后出炉,得到制品胚。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果是:本发明的原料只采用硅酸锂和二氧化硅两种,并据此确定了最适合的微晶转化点温度区间:730℃-745℃,通过25-35分钟的加热,烧制产品的内部形成了类似于金刚石的立方晶体结构,再通过加热到微晶固定点:953℃,保持8-15分钟后微晶分子的排列顺序基本固定。本发明的硅酸锂微晶制品的微晶转化率达到95%以上,硬度达到8.8,具有易清洗、耐磕碰、防霉菌和不易藏污纳垢的优点。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案,下面结合具体实施例对本发明作详细说明。
实施例1
本发明的实施例提供了一种硅酸锂微晶制品的制备方法,其包括以下步骤:
步骤1:称量硅酸锂6.5克和二氧化硅93.5克,并混合,得到混合料。
步骤2:将混合料加热至1500℃,保持1小时,使混合料完全处于熔融状态;然后倒入筷子模具中,降温至600℃;从筷子模具中取出后,放入退火炉中,550℃保持4小时,然后停止加热,自然冷却至室温后出炉,得到制品胚。
步骤3:将制品胚放入炉子内逐渐加热到738℃,并恒温保持30分钟,然后快速升温至953℃,并保持10分钟,再降温冷却到600℃,后转入退火炉内550℃保持2小时,然后停止加热,自然冷却至室温,得到微晶筷子。微晶筷子近似于圆柱体,长度为25厘米,大头直径约为7毫米,小头直径约为5毫米。
实施例2
本发明的实施例提供了一种硅酸锂微晶制品的制备方法,本实施例与实施例1的区别仅在于步骤3中,将制品胚放入炉子内逐渐加热到730℃,并恒温保持30分钟。
实施例3
本发明的实施例提供了一种硅酸锂微晶制品的制备方法,本实施例与实施例1的区别仅在于步骤3中,将制品胚放入炉子内逐渐加热到745℃,并恒温保持30分钟。
对比例1
本发明的对比例与实施例1的区别仅在于步骤3中,将制品胚放入炉子内逐渐加热到600℃,并恒温保持30分钟。
抗摔试验1
将实施例1-3和对比例1的微晶筷子,从150厘米高度掉落至水泥地面上,分别进行10000次试验。试验结果为:实施例1的微晶筷子折断数量为56根,实施例2的微晶筷子折断数量为133根,实施例3的微晶筷子折断数量为114根,对比例1的微晶筷子折断数量为386根。通过抗摔试验可以得出,实施例1-3的微晶筷子的抗摔性能要明显优于对比例1。这主要是因为微晶筷子在制备过程的步骤3中,在微晶转化点温度保持了一定时间,制品内部的微晶分子有充足的时间向立方晶体结构转化。
实施例4
本发明的实施例提供了一种硅酸锂微晶制品的制备方法,本实施例与实施例1的区别仅在于步骤3中,制品胚快速升温至952℃,并保持10分钟。
实施例5
本发明的实施例提供了一种硅酸锂微晶制品的制备方法,本实施例与实施例1的区别仅在于步骤3中,制品胚快速升温至955℃,并保持10分钟。
对比例2
本发明的对比例与实施例1的区别仅在于步骤3中,制品胚快速升温至800℃,并保持10分钟。
抗摔试验2
将实施例1、4和5和对比例2的微晶筷子,从150厘米高度掉落至水泥地面上,分别进行10000次试验。试验结果为:实施例1的微晶筷子折断数量为56根,实施例4的微晶筷子折断数量为67根,实施例5的微晶筷子折断数量为84根,对比例2的微晶筷子折断数量为327根。通过抗摔试验可以得出,实施例1、4和5的微晶筷子的抗摔性能要明显优于对比例1。这主要是因为微晶筷子在制备过程的步骤3中,在制品内部的微晶分子向立方晶体结构转化后,进一步加热至微晶固定点,通过一定时间的温度保持,微晶分子的排列顺序基本固定。
以上通过实施例对本发明进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的示例性实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。本发明的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明所述的技术方案,或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下,在本发明的实质和保护范围内,设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的,或者对申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖保护范围之内。
Claims (5)
1.一种硅酸锂微晶制品,其特征在于,由以下重量的成分组成:硅酸锂5%-7.8%和二氧化硅92.2%-95%。
2.一种制备权利要求1所述的硅酸锂微晶制品的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:按照配比称量硅酸锂和二氧化硅,并混合;
步骤2:将混合料烧制成制品胚;
步骤3:将制品胚逐渐加热到730℃-745℃,并恒温保持25-35分钟,然后快速升温至952℃-955℃,并保持8-15分钟,再降温冷却到580℃-630℃,后转入退火炉内,530℃-570℃保持1.8-2.3小时,然后停止加热,自然冷却至室温,得到微晶制品。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,恒温保持30分钟。
4.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,快速升温至953℃,并保持10分钟。
5.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,将混合料加热至1500℃-1550℃,保持0.8-1.5小时;然后倒入模具中,降温至580℃-630℃;从模具中取出后,放入退火炉中,530℃-570℃保持3.5-4.5小时,然后停止加热,自然冷却至室温后出炉,得到制品胚。
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