本發(fā)明涉及一種日用陶瓷的生產(chǎn)方法，特別涉及海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷坯料生產(chǎn)工藝方法。

背景技術(shù)：

貝殼瓷屬于鈣質(zhì)瓷，是一種軟質(zhì)瓷，其瓷質(zhì)細(xì)膩，白度高，透明度好，但其強(qiáng)度與絹云母瓷、鎂質(zhì)瓷等相比較是弱項(xiàng)，作為一種高檔日用瓷器，其強(qiáng)度直接影響了它的使用壽命，鈣質(zhì)瓷的増韌、增強(qiáng)也成為陶瓷研究的一個(gè)重要方向和技術(shù)指標(biāo)。

纖維強(qiáng)韌化是目前陶瓷強(qiáng)韌化方法中效果最為顯著的一種方法，它不僅能提高陶瓷的韌性，而且能提高陶瓷的強(qiáng)度?，F(xiàn)有用于纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的纖維有氧化鋁系列纖維、碳化硅系列纖維、氮化硅系列纖維及碳纖維。但是，這些纖維用于陶瓷強(qiáng)韌化存在著生產(chǎn)成本高和工藝復(fù)雜的缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種生產(chǎn)成本低、制備工藝簡(jiǎn)單且高強(qiáng)高韌的海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷坯料及其制備方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷坯料，其特征在于：包括以重量份計(jì)的如下原料制成：貝殼粉35-55份，長(zhǎng)石粉10-20份，石英粉5-15份，粘土25-45份，海泡石納米纖維5-10份。

上述海泡石納米纖維強(qiáng)化貝殼陶瓷坯料，其組分中所述的貝殼粉、長(zhǎng)石粉、石英粉、粘土都是組成公知的礦物原料。

上述海泡石納米纖維強(qiáng)化貝殼陶瓷坯料，其組分中海泡石納米纖維是一種具有層鏈狀結(jié)構(gòu)的含水富鎂硅酸鹽礦物，標(biāo)準(zhǔn)晶體化學(xué)式為si12o30mg8(oh)4(h2o)4?8h2o，屬于海泡石-坡縷石粘土礦物族，理論化學(xué)成分為：sio2，55.56wt%；mgo，24.89wt%；h2o⁺，8.34wt%；h2o^-，11.12wt%。

本發(fā)明的更有方案為：

一種海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷坯料，以重量份計(jì)的如下原料配比為：貝殼粉35份，長(zhǎng)石粉15份，石英粉10份，粘土34份，海泡石納米纖維6份。

所述海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷坯料的制備方法，包括如下步驟：

（1）海泡石納米纖維制備：將海泡石原礦經(jīng)過(guò)選礦，水洗，自然干燥，齒式破碎機(jī)粉碎成10～20mm顆粒，然后經(jīng)氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維；

（2）泥料制備：將原料貝殼粉、長(zhǎng)石粉、石英粉、粘土、海泡石納米纖維混合加入球磨機(jī)濕磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨16-20小時(shí)，然后加入海泡石納米纖維繼續(xù)研磨0.5-1小時(shí)，再除鐵、過(guò)篩、脫水、練泥、陳腐制成泥料備用；

（3）坯體制備：將上述泥料進(jìn)行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

（4）泥胎素?zé)簩⒊尚偷哪嗵ピ?200-1280℃的溫度條件下燒制，使胎型收縮固定，制成瓷胎。

其優(yōu)選的是：

步驟（1）中，得到海泡石礦物納米纖維的纖維長(zhǎng)度為0.2-2μm，直徑為20-100nm。

步驟（4）中，燒制時(shí)間為15-20分鐘。

海泡石（sepiolite）是一種纖維狀富鎂硅酸鹽礦物,外觀為灰白色流動(dòng)粉末，其納米纖維狀結(jié)構(gòu)使其具備了成為良好增韌材料的基礎(chǔ)。海泡石礦物的化學(xué)組成與傳統(tǒng)陶瓷原料的化學(xué)組成相近，可以直接作為陶瓷配方的主成份，且海泡石的針狀顆粒易在水中或極性溶劑中有規(guī)律地互相穿插成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而形成具有較好流變性的高粘度懸浮液，增大陶瓷泥漿的穩(wěn)定性、觸變性及稠度。在我國(guó)海泡石礦產(chǎn)資源比較豐富，用途已達(dá)130多種，是一種極具開(kāi)發(fā)和利用價(jià)值的礦物材料。目前我國(guó)海泡石主要廉價(jià)出口到日本等國(guó)家，國(guó)內(nèi)僅僅用作保溫材料，這不僅獲得的附加值極低而且是資源的浪費(fèi)。因此，充分利用我國(guó)海泡石礦產(chǎn)資源，開(kāi)發(fā)高附加值的海泡石產(chǎn)品勢(shì)在必行。將海泡石應(yīng)用于強(qiáng)韌化陶瓷，既能節(jié)約成本，又能提高海泡石礦物資源的利用率和附加值。

本發(fā)明在不改變普通陶瓷制備工藝的基礎(chǔ)上，向貝殼瓷原料中添加海泡石納米纖維，添加的海泡石礦物納米纖維與貝殼瓷組成中的其它原料結(jié)合，明顯地提高了貝殼瓷的強(qiáng)度和韌性。

本發(fā)明海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷的性能指標(biāo)是：

使用本發(fā)明制成的海泡石納米纖維強(qiáng)化的貝殼陶瓷產(chǎn)品，抗熱震性好，抗折強(qiáng)度比原來(lái)提高20%以上，各類(lèi)洗碗機(jī)、微波爐均可放心使用，放射性核素檢查結(jié)果也遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了健康環(huán)保的目的。此外坯料中引入海泡石納米纖維，還增強(qiáng)坯料的可塑性，提高了成型率，提高了坯體致密度，減少了變形、開(kāi)裂等缺陷，降低了成本。

（四）附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷燒成曲線(xiàn)。

圖2是300℃海泡石納米纖維煅燒的微觀形貌電子顯微鏡圖片。

圖3是600℃海泡石納米纖維煅燒的微觀形貌電子顯微鏡圖片。

圖4是900℃海泡石納米纖維煅燒的微觀形貌電子顯微鏡圖片。

圖5是1200℃海泡石納米纖維煅燒的微觀形貌電子顯微鏡圖片。

圖6是未添加海泡石貝殼瓷的裂紋擴(kuò)展路徑圖片。

圖7是添加海泡石貝殼瓷的裂紋擴(kuò)展路徑圖片。

（五）具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

（1）海泡石納米纖維制備：將海泡石原礦經(jīng)過(guò)選礦，水洗，自然干燥，齒式破碎機(jī)粉碎成10～20mm顆粒，然后經(jīng)氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長(zhǎng)度0.2-2μm，直徑20-100nm；

（2）泥料制備：將各種原料按比例混合：貝殼粉35份，長(zhǎng)石粉10份，石英粉5份，粘土25份，直接入球磨機(jī)濕磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時(shí)，細(xì)度達(dá)到萬(wàn)孔篩余小于0.02%，然后加入海泡石納米纖維5份，繼續(xù)研磨0.5小時(shí)，再除鐵、過(guò)篩、脫水、練泥、陳腐制成泥料備用；

（3）坯體制備：將上述泥料進(jìn)行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

（4）泥胎素?zé)簩⒊尚偷哪嗵ピ?250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，制成瓷胎。

實(shí)施例2

（1）海泡石納米纖維制備：將海泡石原礦經(jīng)過(guò)選礦，水洗，自然干燥，齒式破碎機(jī)粉碎成10～20mm顆粒，然后經(jīng)氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長(zhǎng)度0.2-2μm，直徑20-100nm；

（2）泥料制備：將各種原料按比例混合：貝殼粉35份，長(zhǎng)石粉15份，石英粉10份，粘土34份，直接入球磨機(jī)濕磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時(shí)，細(xì)度達(dá)到萬(wàn)孔篩余小于0.02%，然后加入海泡石納米纖維6份，繼續(xù)研磨0.5小時(shí)，再除鐵、過(guò)篩、脫水、練泥、陳腐制成泥料備用；

（3）坯體制備：將上述泥料進(jìn)行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

（4）泥胎素?zé)簩⒊尚偷哪嗵ピ?250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，制成瓷胎。

實(shí)施例3

（1）海泡石納米纖維制備：將海泡石原礦經(jīng)過(guò)選礦，水洗，自然干燥，齒式破碎機(jī)粉碎成10～20mm顆粒，然后經(jīng)氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長(zhǎng)度0.2-2μm，直徑20-100nm；

（2）泥料制備：將各種原料按比例混合：貝殼粉45份，長(zhǎng)石粉18份，石英粉18份，粘土40份，直接入球磨機(jī)濕磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時(shí)，細(xì)度達(dá)到萬(wàn)孔篩余小于0.02%，然后加入海泡石納米纖維8份，繼續(xù)研磨0.5小時(shí)，再除鐵、過(guò)篩、脫水、練泥、陳腐制成泥料備用；

（3）坯體制備：將上述泥料進(jìn)行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

（4）泥胎素?zé)簩⒊尚偷哪嗵ピ?250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，制成瓷胎。

實(shí)施例4

（1）海泡石納米纖維制備：將海泡石原礦經(jīng)過(guò)選礦，水洗，自然干燥，齒式破碎機(jī)粉碎成10～20mm顆粒，然后經(jīng)氣流磨處理，得到海泡石礦物納米纖維，纖維長(zhǎng)度0.2-2μm，直徑20-100nm；

（2）泥料制備：將各種原料按比例混合：貝殼粉55份，長(zhǎng)石粉20份，石英粉15份，粘土45份，直接入球磨機(jī)濕磨，料：球：水的比例為1:2:1，研磨18小時(shí)，細(xì)度達(dá)到萬(wàn)孔篩余小于0.02%，然后加入海泡石納米纖維10份，繼續(xù)研磨0.5小時(shí)，再除鐵、過(guò)篩、脫水、練泥、陳腐制成泥料備用；

（3）坯體制備：將上述泥料進(jìn)行坯體成型、干燥和修坯，制得坯體；

（4）泥胎素?zé)簩⒊尚偷哪嗵ピ?250℃的溫度下燒制15分鐘，使胎型收縮固定，制成瓷胎。

對(duì)實(shí)施例1進(jìn)行抗折強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果為海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷的抗折強(qiáng)度135kg/㎡。

對(duì)實(shí)施例2進(jìn)行抗折強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果為海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷的抗折強(qiáng)度140kg/㎡。

對(duì)實(shí)施例3進(jìn)行抗折強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果為海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷的抗折強(qiáng)度136kg/㎡。

對(duì)實(shí)施例4進(jìn)行抗折強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果為海泡石納米纖維強(qiáng)韌化貝殼瓷的抗折強(qiáng)度131kg/㎡。