一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)及其制備方法，屬于陶瓷材料 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷玻璃又稱(chēng)微晶玻璃，是經(jīng)過(guò)高溫融化、成型、熱處理而制成的一類(lèi)晶相與玻璃 相結(jié)合的復(fù)合材料，是玻璃在催化劑或晶核形成劑作用下結(jié)晶而成的多晶的新型硅酸鹽材 料，為晶相和殘余玻璃相組成的質(zhì)地致密、無(wú)孔、均勻的混合體。通常晶體的大小可自納米 至微米級(jí)，晶體數(shù)量可達(dá)50%~90%。具有高機(jī)械強(qiáng)度，低電導(dǎo)率，高介電常數(shù)，良好的機(jī)械 加工性能、熱穩(wěn)定性等，被廣泛用于日用器皿。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及生活水平的不 斷提高，人們對(duì)玻璃陶瓷盤(pán)的質(zhì)量和性能的要求也隨之越來(lái)越高，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的玻璃 陶瓷盤(pán)還存在著力學(xué)性能差的缺點(diǎn)，使用過(guò)程中容易出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶 瓷盤(pán)及其制備方法，提高玻璃陶瓷盤(pán)的力學(xué)性能。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)，由以下重量份的原料制成：碎玻璃20-30、羥 基磷灰石晶須5-10、玄武巖12-18、角閃石10-15、紫紅鹽4-7、煤粉2-4、方沸石8-14、金砂 石5-10、石灰石10-15、硫酸猛2-3、偏磷酸鋇4-6、助劑6-8 ; 所述助劑是由以下重量份的原料混合而成：硝石粉2-4、焦炭粉1. 5-2. 5、酒石酸氫鉀 3- 4、動(dòng)物骨灰4-6、廢磚粉2-4、碳酸鑭1-2、草酸釔0. 5-1、氮化鎂3-5、電熔鋁酸鈣4-6 ; 一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)的制備方法，包括以下步驟： (1) 取玄武巖、角閃石、方沸石、金砂石、石灰石混合均勾，粉碎，過(guò)100-150目篩，加適 量的水打漿制成濃度為45-55%的漿液，然后用25%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5. 5-6. 5,微波 處理20_30min，再用飽和氨水調(diào)節(jié)衆(zhòng)液PH至中性，1000-1500r/min高速研磨25_35min，再 用20%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8-8. 5,超聲波處理30-40min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌 至中性，烘干，待用； (2) 取碎玻璃進(jìn)行加熱熔化，待碎玻璃完全變?yōu)槿廴谝汉螅尤氩襟E（1)制得的粉料， 攪拌2-4min，再依次加入羥基磷灰石晶須、紫紅鹽、偏磷酸鋇、煤粉、硫酸錳、助劑，邊加入邊 攪拌，使全部物料完全熔化并混合均勻，得到母液； (3) 將母液注入成型模具中，制成大小不同規(guī)格的盤(pán)，然后將盤(pán)自然降溫至620-660°C 硬化后送入退火窯，保溫14-18h; (4) 將退火后的盤(pán)進(jìn)行熱處理：先以2-4°C/min的速率升溫至350-400°C，保溫 4- 5min，再以1-3°C/min的速率升溫至690-730°C，保溫3-4min，然后以3-5/min的速率降 溫至330-370°C，保溫2-3min，空冷至常溫，得到成品。
[0005] 本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明通過(guò)添加羥基磷灰石晶須與玻璃陶瓷基體復(fù)合，起到很好的增強(qiáng)增韌效果，大 大提高了玻璃陶瓷盤(pán)的力學(xué)性能，其抗折強(qiáng)度彡400MPa，斷裂韌性彡4. 5MPa?m1/2,明顯降 低了玻璃陶瓷盤(pán)在使用過(guò)程中開(kāi)裂的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了其使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0006] -種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)，由以下重量（kg)的原料制成：碎玻璃 25、羥基磷灰石晶須8、玄武巖16、角閃石12、紫紅鹽5、煤粉3、方沸石12、金砂石8、石灰石 12、硫酸錳2. 5、偏磷酸鋇5、助劑7 ; 所述助劑是由以下重量（kg)的原料混合而成：硝石粉3、焦炭粉2、酒石酸氫鉀3. 5、動(dòng) 物骨灰5、廢磚粉3、碳酸鑭1. 5、草酸釔0. 7、氮化鎂4、電熔鋁酸鈣4 ; 一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)的制備方法，包括以下步驟： (1) 取玄武巖、角閃石、方沸石、金砂石、石灰石混合均勻，粉碎，過(guò)120目篩，加適量的 水打漿制成濃度為50%的漿液，然后用25%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至6,微波處理25min，再 用飽和氨水調(diào)節(jié)漿液PH至中性，1500r/min高速研磨25min，再用20%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿 液PH至8,超聲波處理35min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌至中性，烘干，待用； (2) 取碎玻璃進(jìn)行加熱熔化，待碎玻璃完全變?yōu)槿廴谝汉螅尤氩襟E（1)制得的粉料， 攪拌3min，再依次加入羥基磷灰石晶須、紫紅鹽、偏磷酸鋇、煤粉、硫酸錳、助劑，邊加入邊攪 拌，使全部物料完全熔化并混合均勻，得到母液； (3) 將母液注入成型模具中，制成大小不同規(guī)格的盤(pán)，然后將盤(pán)自然降溫至640°C硬化 后送入退火窯，保溫15h; (4) 將退火后的盤(pán)進(jìn)行熱處理：先以3°C/min的速率升溫至380°C，保溫4min，再以 2°C/min的速率升溫至710°C，保溫3min，然后以4/min的速率降溫至350°C，保溫2in，空 冷至常溫，得到成品。
[0007] 上述實(shí)施例所生產(chǎn)的玻璃陶瓷盤(pán)主要性能如下表所示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)，其特征在于，由以下重量份的原料制成： 碎玻璃20-30、羥基磷灰石晶須5-10、玄武巖12-18、角閃石10-15、紫紅鹽4-7、煤粉2-4、方 沸石8_14、金砂石5_10、石灰石10_15、硫酸猛2_3、偏磷酸鋇4_6、助劑6_8 ; 所述助劑是由以下重量份的原料混合而成：硝石粉2-4、焦炭粉1. 5-2. 5、酒石酸氫鉀 3- 4、動(dòng)物骨灰4-6、廢磚粉2-4、碳酸鑭1-2、草酸釔0. 5-1、氮化鎂3-5、電熔鋁酸鈣4-6。2. -種如權(quán)利要求1所述的羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)的制備方法，其特征在 于包括以下步驟： (1) 取玄武巖、角閃石、方沸石、金砂石、石灰石混合均勾，粉碎，過(guò)100-150目篩，加適 量的水打漿制成濃度為45-55%的漿液，然后用25%鹽酸溶液調(diào)節(jié)漿液PH至5. 5-6. 5,微波 處理20_30min，再用飽和氨水調(diào)節(jié)衆(zhòng)液PH至中性，1000-1500r/min高速研磨25_35min，再 用20%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)漿液PH至8-8. 5,超聲波處理30-40min，過(guò)濾，濾渣用蒸餾水洗滌 至中性，烘干，待用； (2) 取碎玻璃進(jìn)行加熱熔化，待碎玻璃完全變?yōu)槿廴谝汉?，加入步驟（1)制得的粉料， 攪拌2-4min，再依次加入羥基磷灰石晶須、紫紅鹽、偏磷酸鋇、煤粉、硫酸錳、助劑，邊加入邊 攪拌，使全部物料完全熔化并混合均勻，得到母液； (3) 將母液注入成型模具中，制成大小不同規(guī)格的盤(pán)，然后將盤(pán)自然降溫至620-660°C 硬化后送入退火窯，保溫14-18h ; (4) 將退火后的盤(pán)進(jìn)行熱處理：先以2-4°C /min的速率升溫至350-400°C，保溫 4- 5min，再以1-3°C /min的速率升溫至690-730°C，保溫3-4min，然后以3-5/min的速率降 溫至330-370°C，保溫2-3min，空冷至常溫，得到成品。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種羥基磷灰石晶須增強(qiáng)的玻璃陶瓷盤(pán)及其制備方法，其由以下重量份的原料制成：碎玻璃20-30、羥基磷灰石晶須5-10、玄武巖12-18、角閃石10-15、紫紅鹽4-7、煤粉2-4、方沸石8-14、金砂石5-10、石灰石10-15、硫酸錳2-3、偏磷酸鋇4-6、助劑6-8。本發(fā)明通過(guò)添加羥基磷灰石晶須與玻璃陶瓷基體復(fù)合，起到很好的增強(qiáng)增韌效果，大大提高了玻璃陶瓷盤(pán)的力學(xué)性能，其抗折強(qiáng)度≥400MPa，斷裂韌性≥4.5MPa·m1/2，明顯降低了玻璃陶瓷盤(pán)在使用過(guò)程中開(kāi)裂的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了其使用壽命。
【IPC分類(lèi)】C04B35/622, C04B35/81
【公開(kāi)號(hào)】CN104973878
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510291475
【發(fā)明人】劉志勇
【申請(qǐng)人】安徽省益民工貿(mào)集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日