坭興陶的干壓成型工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及坭興陶的成型方法，具體涉及用坭興陶的干壓成型工藝。
【背景技術】
[0002] 欽州坭興陶與江蘇宜興紫砂陶、云南建水陶、四川榮昌陶名列中國四大名陶，飲譽 中外。坭興陶是將欽州地區特有的東泥和西泥為原料，經過風化、球磨、壓濾、真空練泥、陳 腐后制成坯料，然后經成型、干燥、燒制等工藝制成。坭興陶成型工藝主要采用手工拉坯，進 入半機械化生產后引進了新的成型方法，即拉坯成型法、注漿成型法、印模成型法、滾壓成 型法，其中注漿成型和滾壓成型法使用石膏模具，印模成型法使用硫磺作模具，而滾壓成型 法和印模成型法使用可塑法成型坯料，注漿成型使用注漿成型法坯料。上述成型方法均為 濕法成型，均存在工藝周期長、坯體干燥能耗高的缺陷。隨著坭興陶產業化的發展，對短周 期生產工藝的探索也顯得越發重要。而干壓成型則是一種工藝簡單，操作方便，周期短，效 率高的成型方法。如公開號為CN102229184A的發明專利公開了一種坭興陶干法成型工藝， 將東泥和西泥粉碎至80~120目，按5~6:4~5的重量比混勻，得到陶土粉末；再根據產 品形狀選擇合適的鋁合金模具，將鋁合金模具安裝固定在液壓機上，然后將陶土粉末填入 鋁合金模具下模的型腔中，在正面壓力為80~400噸的壓力條件下壓制成型。由于該工藝 為單向加壓，模具下端的承壓板和模塞固定不動，只通過模塞由上方加壓，由于陶土之間以 及陶土與模壁之間的摩擦阻力是相當大的，必然導致明顯的壓力梯度，故壓成的坯體結構 具有明顯的各向異性，密度分布不均一，而這種密度不均勻分布在后續燒制過程中容易導 致畸變和開裂，對于坭興陶小型器皿（直徑< 25cm，高度< 40cm)而言，畸變和開裂幾率為 30%左右，對于中型器皿（25cm彡直徑< 40cm，40cm彡高度< 80cm)而言，畸變和開裂幾率 為50%左右，對于坭興陶大型器皿（直徑多40cm，高度多80cm)而言，畸變和開裂幾率就更 高了，甚至高達70%以上，大大影響產品質量。
【發明內容】
[0003] 本發明要解決的技術問題是提供一種坭興陶的干壓成型工藝，該工藝可以有效消 除成型坯體密度分布不均一的缺陷，提高成型坯體的燒成率。
[0004] 本發明提供的技術方案是坭興陶的干壓成型工藝，包括以下步驟：
[0005] 1)取東泥和西泥粉碎至80~120目，得到陶土粉末；
[0006] 2)往陶土粉末中加入其重量8~10%的粒度為150~200目的高嶺土，加水至含 水率為5~10 %，混勻，得到坯料；
[0007] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30~40MPa下壓制10~30s，得到成型坯體。
[0008] 步驟1)中，東泥和西泥的重量比為5~6 :4~5。優選地，東泥和西泥的重量比 為 5 :4〇
[0009] 步驟2)中，高嶺土潔白細膩，松軟，其礦物成分主要由高嶺石、云母、蒙脫石及石 英和長石組成。高嶺土加水少量水分后，高嶺土在水中水解成微粒，因離子吸附在微粒周圍 形成吸附水膜，水膜在外力作用下其潤滑作用，可任意滑移變形，減少了陶土顆粒之間的摩 擦，又因顆粒間形成了毛細管，水膜又成了張緊膜，使發生滑移的顆粒不致脫開而起保形作 用。高嶺土中含有有機腐殖質，腐殖質與水經過均勻混合，吸附于陶土顆粒周圍，有效增加 了陶土顆粒整體的膠體穩定性，陶土顆粒間的距離雖然近了，但像涂了一層潤滑油一樣，自 由移動能力增強，塑性，流動度也增強，從而減少了陶土粉末顆粒之間的摩擦以及陶土顆粒 與模壁之間的摩擦。高嶺土的添加可以增強陶土粉末在壓制過程中的流動性，使得干壓成 型的坯體密度均一。
[0010] 高嶺土的粒度為150~200目，比陶土粉末的粒度小，高嶺土粉末可以很好的填充 于陶土粉末之間，有助于消除陶土粉末之間的拱橋效應，增加坯體密度均一性。
[0011]陶土粉末和高嶺土的混合粉末中加水至混合粉末的含水率為5~10%，陶土顆粒 的含水率適中，陶土顆粒周圍的水膜僅僅填滿粒子間的細小毛細管，毛細管力大于粒子間 的斥力，顆粒間形成一層張緊適中的水膜。當含水率為6~8%時，陶土顆粒的流動性達到 最大，可最大程度降低陶土顆粒之間的摩擦力。
[0012] 高嶺土中的主要礦物成分為高嶺石，高嶺石的重量份組成為：Al20339. 5%、Si02 46. 5%、H20 14.0%。A1203為對高溫液相有貢獻的低共熔氧化物，其含量為39. 5%，高于坭 興陶粉末中低共熔氧化物的含量（35% )，因此高嶺土的添加可以降低坭興陶坯體的低共 熔溫度，增加液相量，促進物質在反應中的擴散以及燒結的進行，使坯體可以在低于正常燒 結溫度下完成燒結。
[0013] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
[0014] 1)本發明在傳統坭興陶陶土中加入了少量的高嶺土，可以大大增加陶土顆粒的流 動性，減少陶土顆粒之間以及陶土與模壁之間的摩擦力，從而得到坯體密度均一的成型坯 體。由于成型坯體密度均一，在后續燒制過程中，大大降低了畸變和開裂，提高了成品率。
[0015] 2)高嶺土的加入還可以降低坭興陶坯體的燒成溫度至1000~1040°C，避免高溫 造成坯體畸變和開裂，提高燒成率。
【具體實施方式】
[0016] 以下具體實施例對本發明作進一步闡述，但不作為對本發明的限定。
[0017] 實施例1
[0018] 1)取東泥和西泥按重量比為6 :4混合，粉碎至80目，得到陶土粉末；
[0019] 2)往陶土粉末中加入其重量8%的粒度為150目的高嶺土，加水至含水率為5%， 混勻，得到坯料；
[0020] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到小型坯體（直徑為15cm， 高度為30cm)。
[0021] 對照例1
[0022] 1)取東泥和西泥按重量比為6 :4混合，粉碎至80目，得到陶土粉末；
[0023] 2)將陶土粉末填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到小型坯體（直徑為 15cm,高度為 30cm)。
[0024] 實施例2
[0025] 1)取東泥和西泥按重量比為1 :1混合，粉碎至120目，得到陶土粉末；
[0026] 2)往陶土粉末中加入其重量10 %的粒度為200目的高嶺土，加水至含水率為 10%，混勻，得到坯料；
[0027] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在40MPa下壓制30s，得到中型坯體（直徑為30cm， 高度為60cm)。
[0028] 對照例2
[0029] 1)取東泥和西泥按重量比為1 :1混合，粉碎至120目，得到陶土粉末；
[0030] 2)將陶土粉末填充入金屬模腔中，在40MPa下壓制30s，得到中型坯體（直徑為 30cm,高度為 60cm)。
[0031] 實施例3
[0032] 1)取東泥和西泥按重量比為6 :4混合，粉碎至100目，得到陶土粉末；
[0033] 2)往陶土粉末中加入其重量9%的粒度為150目的高嶺土，加水至含水率為5%， 混勻，得到坯料；
[0034] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到大型坯體（直徑為55cm， 高度為l〇〇cm)。
[0035] 對照例3
[0036] 1)取東泥和西泥按重量比為6 :4混合，粉碎至100目，得到陶土粉末；
[0037] 2)將陶土粉末填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到大型坯體（直徑為 55cm,高度為 100cm)。
[0038] 實施例4
[0039] 1)取東泥和西泥按重量比為5 :4混合，粉碎至100目，得到陶土粉末；
[0040] 2)往陶土粉末中加入其重量9%的粒度為150目的高嶺土，加水至含水率為5%， 混勻，得到坯料；
[0041] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到與實施例3器型一致的大 型坯體（直徑為55cm，高度為100cm)。
[0042] 實施例5
[0043] 1)取東泥和西泥按重量比為5 :4混合，粉碎至100目，得到陶土粉末；
[0044] 2)往陶土粉末中加入其重量9%的粒度為150目的高嶺土，加水至含水率為6%， 混勻，得到坯料；
[0045] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到與實施例3器型一致的大 型坯體（直徑為55cm，高度為100cm)。
[0046] 實施例6
[0047] 1)取東泥和西泥按重量比為5 :4混合，粉碎至100目，得到陶土粉末；
[0048] 2)往陶土粉末中加入其重量9%的粒度為150目的高嶺土，加水至含水率為8%， 混勻，得到坯料；
[0049] 3)將坯料填充入金屬模腔中，在30MPa下壓制10s，得到與實施例3器型一致的大 型坯體（直徑為55cm，高度為100cm)。
[0050] 實驗例
[0051] 分別取實施例1~6以及對照例1~3制得的成型坯體各100個，實施例的坯體 置于1000°C下燒制，對照例的坯體置于1KKTC下燒制，分別統計燒成率，具體結果見下表：
[0052]
【主權項】
1. 坭興陶的干壓成型工藝，其特征在于：包括以下步驟： 1) 取東泥和西泥粉碎至80~120目，得到陶土粉末； 2) 往陶土粉末中加入其重量8~10 %的粒度為150~200目的高嶺土，加水至含水率 為5~10%，混勻，得到坯料； 3) 將坯料填充入金屬模腔中，在30~40MPa下壓制10~30s，得到成型坯體。2. 根據權利要求1所述的坭興陶干壓成型工藝，其特征在于：步驟1)中，東泥和西泥 的重量比為5~6 :4~5。3. 根據權利要求2所述的坭興陶干壓成型工藝，其特征在于：東泥和西泥的重量比為 5 :4〇4. 根據權利要求1所述的坭興陶干壓成型工藝，其特征在于：步驟2)中，含水率為6~ 8%〇
【專利摘要】本發明公開了一種坭興陶的干壓成型工藝，包括以下步驟：1)取東泥和西泥粉碎至80～120目，得到陶土粉末；2)往陶土粉末中加入其重量8～10％的粒度為150～200目的高嶺土，加水至含水率為5～10％，混勻，得到坯料；3)將坯料填充入金屬模腔中，在30～40MPa下壓制10～30s，得到成型坯體。本發明在傳統坭興陶陶土中加入了少量的高嶺土，可以大大增加陶土顆粒的流動性，減少陶土顆粒之間以及陶土與模壁之間的摩擦力，從而得到坯體密度均一的成型坯體。由于成型坯體密度均一，在后續燒制過程中，大大降低了畸變和開裂，提高了成品率。
【IPC分類】C04B33/20
【公開號】CN105130398
【申請號】CN201510620917
【發明人】鐘恒成
【申請人】欽州學院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月25日