稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料及其制备方法和应用与流程

本发明属于陶瓷泥料制备领域，尤其是涉及一种稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品，质高形美，具有较高的艺术价值。传统陶瓷包括建筑卫生陶瓷、日用陶瓷、工业美术陶瓷、化工陶瓷等。随着高新技术工业的兴起，各种新型特种陶瓷得到了发展，陶瓷已日趋成为卓越的功能材料应用于生活的各个领域。

2、稀土是我国最具特色的优势资源，被广泛应用于冶金、机械、石化、玻璃、陶瓷、纺织等领域。稀土元素被称为工业维生素，被广泛用作增强材料性能的掺杂剂，但在稀土元素改性瓷泥性能这方面的应用却少有报道。

3、经研究调查发现，现有制备陶瓷技术还有很多缺点，例如，工艺复杂使陶瓷的生产成本大大提高，高温煅烧后的陶瓷形变较大，其次，生产出来的陶瓷色泽暗淡。本发明旨在利用稀土元素的掺杂来改善陶瓷形变严重的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料及其制备方法和应用。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、第一方面，一种稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，包括成品瓷泥、稀土化合物、粘结剂和水，稀土复合物的添加量占成品瓷泥质量的4%-40%；粘结剂的添加量占成品瓷泥质量的0.1%-1%；水的添加量占成品瓷泥质量的0.1%-30%；所述稀土复合物由锆酸镧、碳酸铈、氧化钇复配而得。

4、优选地，所述稀土复合物中锆酸镧、碳酸铈、氧化钇的质量比（5-20）： （2-10）：（1-10）。

5、优选地，所述粘结剂为硅溶胶、pva、pvb中的一种或几种的混合物。

6、优选地，所述成品瓷泥为高岭土、钠长石、钾长石、粘土中一种或几种的混合物。

7、优选地，所述稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料的烧成变形量为20 mm以下。

8、第二方面，本发明还提供了上述稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料的制备方法，包括如下步骤：

9、称取成品瓷泥、稀土复合物、水、粘结剂依次放入球磨罐中，并使用行星球磨机进行球磨，设置行星球磨机的参数为转速350-400 rpm，旋转时间 10-20min，得到稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料。

10、第三方面，本发明还提供了一种低变形率卫生陶瓷，所述陶瓷由上述泥料为原料煅烧而成。

11、本发明中添加的稀土复合物（锆酸镧、碳酸铈、氧化钇）在陶瓷烧结过程中，与成品瓷泥中的硅铝等元素反应生成低熔点固熔体，从而限制了莫来石晶粒生长的各向异性，使其在陶瓷内部生长成莫来石晶状体，进而减小了莫来石的收缩形变率。具体来说，因为镧、铈的离子半径与硅铝相当，在与瓷泥混合烧结的过程中，镧、铈离子嵌入到硅铝化合物的骨架中，起到支撑骨架的作用，从而减小陶瓷在烧结时的形变率，钇的离子半径略小，适量添加可以填补晶格间的空隙。另外，铈元素有利于促进莫来石晶相的生成，有利于减小陶瓷煅烧时的形变率。综上所述，本发明所选用的稀土复合物中的锆酸镧、碳酸铈、氧化钇在烧结过程中具有协同配合的作用，降低了瓷泥烧结过程中的收缩率。

12、相对于现有技术，本发明具有以下优势：

13、本发明所述的泥料可以达到煅烧后产品的形变量在20 mm以下，且外表光滑，大大减少了瓷泥与釉料的用量，节约了生产成本；同时最终产品无对人体有害物质的溢出，环保健康，这将是卫生陶瓷生产的一个新方向。

技术特征：

1.一种稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，其特征在于：包括成品瓷泥、稀土复合物、粘结剂和水，稀土复合物的添加量占成品瓷泥质量的4%-40%；粘结剂的添加量占成品瓷泥质量的0.1%-1%；水的添加量占成品瓷泥质量的0.1%-30%；所述稀土复合物由锆酸镧、碳酸铈、氧化钇复配而得。

2.根据权利要求1所述的稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，其特征在于：所述稀土复合物中锆酸镧、碳酸铈、氧化钇的质量比（5-20）： （2-10）：（1-10）。

3.根据权利要求1所述的稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，其特征在于：所述粘结剂为硅溶胶、pva、pvb中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，其特征在于：所述成品瓷泥为高岭土、钠长石、钾长石、粘土中一种或几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料，其特征在于：所述稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料的烧成变形量为20 mm以下。

6.权利要求1-5任一所述的稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.一种低变形率卫生陶瓷，其特征在于：所述陶瓷由权利要求1-5任一所述的泥料为原料煅烧而成。

技术总结
本发明提供了一种稀土改性低变形率卫生陶瓷泥料及其制备方法和应用，包括成品瓷泥、稀土复合物、粘结剂和水，稀土复合物的添加量占成品瓷泥质量的4%‑40%；粘结剂的添加量占成品瓷泥质量的0.1%‑1%；水的添加量占成品瓷泥质量的0.1%‑30%。本发明所述的泥料可以达到煅烧后产品的形变量在20 mm以下，且外表光滑，大大减少了瓷泥与釉料的用量，节约了生产成本。

技术研发人员：李天明,高淞,李璐,吴秉政,王小云,张瑞森,阚丽欣
受保护的技术使用者：天津包钢稀土研究院有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1