[发明专利]一种骨质瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明的技术方案涉及以成分为特征的陶瓷成型制品，具体地说是一种骨质瓷及其 制备方法。

背景技术

骨质瓷因其造型独特、简洁明快且质地洁白而细腻，长期以来一直是各国贵族用瓷， 是目前世界上公认的高档瓷种。它是一种以煅烧处理的骨粉为主，同时加入部分粘土、 长石和石英等矿物原料，采用高温素烧，低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。CN 200810218702.1公开了一种骨质瓷及其生产工艺；CN200810147461.6披露了一种无铅骨 质瓷及其制备方法，该骨质瓷是由牛骨碳、猪骨碳、大同砂石、石英、长石、高岭土、 熟高岭土和膨润土组成；CN 98116594.X报道了一种新骨质瓷及其生产方法，它是在长石 质瓷配方的基础上加入2％～10％的骨灰。

现有技术制备的骨质瓷均具有陶瓷的普遍共同缺陷，即脆性大、抗弯曲强度和断裂 韧性都比较低，严重影响了其应用的范围，例如不宜在高档宾馆饭店使用。为此，骨质 瓷强韧化便成了近年来骨质瓷研究的核心问题。

纤维强韧化是目前陶瓷强韧化方法中效果最为显著的一种方法，它不仅能提高陶瓷 的韧性，而且能提高陶瓷的强度。现有用于纤维增强陶瓷基复合材料的纤维有氧化铝系 列纤维、碳化硅系列纤维、氮化硅系列纤维及碳纤维。但是，这些纤维用于陶瓷强韧化 存在着生产成本高和工艺复杂的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种骨质瓷及其制备方法，它是用海泡石矿物 纳米纤维强韧化的骨质瓷及其制备工艺，该骨质瓷不仅具有高强韧性，而且生产成本低， 制备工艺简单。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种骨质瓷，是海泡石矿物纳米纤维 强韧化骨质瓷，其组成组分按重量百分比是：骨粉30～40％、莱阳土9～15％、钠长石15～ 20％、大同土5～8％、方子土5～10％、龙岩土15～20％和海泡石矿物纳米纤维2～8％，其 中骨粉、莱阳土、钠长石、大同土、方子土和龙岩土是组成公知的矿物原料，海泡石矿 物纳米纤维是由公知的纤维状富镁硅酸盐原矿经过选矿，水洗清洗，自然干燥，齿式破 碎机粉碎成10～20mm颗粒，然后经气流磨处理而制得，其平均粒径为7μm。

一种骨质瓷的制备方法，其步骤是：

第一步，海泡石预处理

将海泡石原矿经过选矿，水洗清洗，自然干燥，齿式破碎机粉碎成10～20mm颗粒， 然后经气流磨处理，得到海泡石矿物纳米纤维，其平均粒径为7μm；

第二步，坯料和坯体的制作

按重量百分比骨粉30～40％、莱阳土9～15％、钠长石15～20％、大同土5～8％、方子 土5～10％和龙岩土15～20％配比成为坯料原料，将该坯料原料投入球磨机加水球磨，在 该配比的坯料原料球磨到粒度为60～80μm后添加入由第一步海泡石预处理得到的海泡 石矿物纳米纤维重量百分比2～8％，之后继续球磨混料2～3小时，然后过筛、除铁、陈 腐由此制得坯料，将该坯料进行坯体成型、干燥和修坯，制得坯体；

第三步，坯体瓷化制得海泡石矿物纳米纤维强韧化骨质瓷

将第二步制得的坯体放入窑炉内烧结瓷化，窑炉烧结温度为1260～1280℃，煅烧时 间为9～10个小时，煅烧气氛为氧化气氛，使用窑炉为液化气梭式窑，冷却方式为自然 冷却，经过如此的煅烧和冷却最终制得海泡石矿物纳米纤维强韧化骨质瓷。

上述一种骨质瓷的制备方法，在其第二步的加水球磨工艺中，优选重量比为坯料∶ 磨球∶水＝1∶2∶1；过筛为三次过筛，所用筛网眼大小分别为120目、180目、200目； 除铁磁场强度为1.1～2.0万高斯强度；陈腐时间为15～25天。

上述一种骨质瓷的制备方法，其第三步中骨质瓷烧成的温度控制状况是：在600℃ 之前升温速度为6℃/min，在600-900℃之间升温速度为5℃/min，在900-1200℃之间升 温速度为3℃/min，在1200℃以上升温速度为2℃/min。

上述一种骨质瓷的制备方法，所用原料骨粉、莱阳土、钠长石、大同土、方子土、 龙岩土和海泡石矿物纳米纤维都是普通公知的矿物原料，通过商购获得。

上述一种骨质瓷的制备方法，球磨、过筛、除铁、陈腐、坯体成型、干燥和修坯都 是普通公知的化工工艺；所用到的齿式破碎机、气流磨、球磨机和窑炉都是普通公知的 化工设备。

本发明的有益效果是：