陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及陶瓷板制造領域，尤其是涉及一種陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝。
【背景技術】
[0002]陶瓷板是具有極強的耐候性，無論日照、雨淋(甚至酸雨)，還是潮氣都對表面和基材沒有任何影響，耐紫外線照射和色彩穩定性完全達到國際灰度級4-5級，同樣，大幅或快速的溫度變化也不會影響材料的特性和外觀，抗彎強度和彈性的合理組合，使陶瓷板具有很高的耐沖擊強度，致密的材料表面使灰塵不易粘附，使其清潔更為容易，陶瓷板具有極好的耐火特性，它不會融化、滴落或爆炸，并能長時間保持穩定，陶瓷板易于維護，表面和切割邊緣都無需油漆或加保護面層。
[0003]對于在較低溫度使用的莫來石、堇青石等具有可塑性的氧化物陶瓷板材，主要使用壓力或振動壓力成型，由于碳化硅、氮化硅等高溫使用的非氧化物陶瓷窯具材料完全沒有可塑性，壓力成型后卸壓產生的反彈力對坯體產生損傷，而且坯體尺寸越大損傷越嚴重，因此，壓力或振動壓力成型雖然效率高，但對大型非氧化物陶瓷板材的成型不適用，所以急需一中種適用于碳化硅、氮化硅等高溫使用的非氧化物陶瓷窯具材料的加工方法。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題是提供一種陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是:陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括:
漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.3-3.5:
I ;
加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為10°/『20%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為6~9:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為12~13:100 ；
鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進行鑄模成型；
脫模:將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質框架，然后將整體反轉，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具；
干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為80°C~100°C，真空度為0.05-0.08MPa，干燥時間4?6h ；
高溫焙燒:將干燥后的坯體進行高溫焙燒，控制溫度1000 °C ~1200°C，保溫時間
1.5?2.5h0
[0006]在本發明一個較佳實施例中，優選的所述漿料配制步驟中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1。
[0007]在本發明一個較佳實施例中，優選的加入促凝劑步驟中所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100，亞納米3102與石英粉的量的比例為14:100。
[0008]在本發明一個較佳實施例中，所述脫模步驟中在玻璃與坯體之間加入潤滑劑。
[0009]在本發明一個較佳實施例中，優選的所述干燥步驟中控制溫度為90°C，真空度為
0.065MPa，干燥時間5h。
[0010]在本發明一個較佳實施例中，優選的所述高溫焙燒步驟中控制溫度1100°C，保溫時間2ho
[0011]本發明的有益效果是:本發明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強度大，而且步驟簡單，成型速度快，對環境污染小，大大的節省了成本。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝的流程圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]請參閱圖1，本發明實施例包括:陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括: 漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1，粉液比越大，陶瓷表面的粗糙度越低，強度越大，然而粉液比又不能太大，否則陶瓷表面的粘度太大，流動性太差，不易充型。
[0015]加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為14:100，NH4CL溶液使得漿料的膠凝時間大大縮短，主要是NH4CL與硅溶膠中的Na2O發生了化學反應
2NH4CL+Na20=2NaCL+2NH3 丨 +H 20
硅溶膠膠粒外面的溶劑化膜失去了 Na2O的保護，其厚度越來越低，其硅溶膠膠粒變小，比表面增大，表面能增大，硅溶膠膠粒自發凝聚的趨勢增大，同時在攪拌的作用下，硅溶膠膠粒的布朗運動加速，硅溶膠迅速由穩定狀態變為不穩定狀態，且反應生成的NaCL有很強的吸水性，因此NH4CL可加快本身的反應速度，同時也加速了水分的析出，從而促進了漿料的膠凝硬化。
[0016]但是由于NH4CL與硅溶膠中的Na2O發生了化學反應生成NH3，NH3容易腐蝕設備，污染環境，危害健康，所以在石英粉中加入少量亞納米S12協同NH 4CL溶液起促凝作用，亞納米S12的平均粒徑為50nm，表面積很大，表面能很大，亞納米S1 2因表面和界面效應表面使其吸附硅溶膠膠凝粒子的能力增強，從而使得硅溶膠的粘結作用加快，可以減少NH4CL溶液的量。
[0017]鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進行鑄模成型，澆注Ih后進行脫模。
[0018]脫模:將玻璃蓋在模具上，在玻璃與坯體之間加入潤滑劑，并在玻璃上蓋上木質框架，然后將整體反轉，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具，玻璃的作用是減小坯體收縮阻力，而木質框架的作用是承受載荷。
[0019]干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為90°C，真空度為0.065MPa，干燥時間5h，由于是坯料的干燥靈敏系數小，真空干燥可以避免常壓干燥表面容易產生硬化的現象，因為真空干燥濕坯料內和表面的壓力差很大，水分很快溢出表面，而且濕坯料的真空干燥收縮率小，干燥應力也較小，濕坯料的干燥應變較小。
[0020]高溫焙燒:將干燥后的坯體進行高溫焙燒，控制溫度1100°C，保溫時間2h，制成成品，理論上焙燒溫度越高越好，保溫時間越長越好，實際上焙燒溫度過高會使得坯料膨脹嚴重，尺寸穩定性差，且能耗大，成本高，保溫時間過長，坯料中的Si02顆粒擴散均勻，而粘結劑逐漸燒損老化，粘結力降低，從而強度降低，影響成品質量。
[0021]與現有技術相比，本發明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強度大，而且步驟簡單，成型速度快，對環境污染小，大大的節省了成本。
[0022]以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
【主權項】
1.陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于，具體步驟包括: 漿料配制:采用石英粉和硅溶膠制作漿料，其中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.3-3.5:I ; 加入促凝劑:在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻，所述促凝劑為濃度為10°/『20%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為6~9:100,亞納米5丨02與石英粉的量的比例為12~13:100 ； 鑄模成型:將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進行鑄模成型； 脫模:將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質框架，然后將整體反轉，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具； 干燥:采用真空干燥工藝，控制溫度為80°C~100°C，真空度為0.05-0.08MPa，干燥時間4?6h ； 高溫焙燒:將干燥后的坯體進行高溫焙燒，控制溫度1000 °C ~1200°C，保溫時間1.5?2.5h0
2.根據權利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優選的所述漿料配制步驟中石英粉與硅溶膠的粉液比為3.4:1。
3.根據權利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優選的加入促凝劑步驟中所述促凝劑為濃度為15%的NH4CL溶液和亞納米S12，其中加入的NH4CL溶液與硅溶膠的量的比例為7.5:100，亞納米5丨02與石英粉的量的比例為14:100。
4.根據權利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:所述脫模步驟中在玻璃與坯體之間加入潤滑劑。
5.根據權利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優選的所述干燥步驟中控制溫度為90°C，真空度為0.065MPa，干燥時間5h。
6.根據權利要求1所述的陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，其特征在于:優選的所述高溫焙燒步驟中控制溫度1100°c，保溫時間2h。
【專利摘要】本發明公開了陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，具體步驟包括：采用石英粉和硅溶膠制作漿料；在漿料里加入促凝劑并攪拌均勻；將攪拌均勻的漿料迅速注入模具中進行鑄模成型；將玻璃蓋在模具上，并在玻璃上蓋上木質框架，然后將整體反轉，使得模具和坯體置于玻璃上后去掉模具；采用真空干燥工藝；將干燥后的坯體進行高溫焙燒。通過上述方式，本發明陶瓷板溶膠鑄模一次成型工藝，該工藝制作的陶瓷板表面粗糙度低，強度大，而且步驟簡單，成型速度快，對環境污染小，大大的節省了成本。
【IPC分類】C04B28-26, B28B13-04, B28B11-24, C04B14-06
【公開號】CN104844140
【申請號】CN201510171524
【發明人】徐振良, 張紅亮, 施佳兵
【申請人】常熟鼎天赫機械有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月13日