一种耐磨型编织陶瓷材料及制备方法与流程

本发明涉及陶瓷材料，具体涉及一种耐磨型编织陶瓷材料及制备方法。

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，远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。陶与瓷的质地不同，性质各异。陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成，而编织陶瓷材料属于陶瓷中的一种，陶土弄成细条，再编织做各种造型，而现有的编织陶瓷材料耐磨性能差，同时产品的耐磨性、韧性和抗污性能很难平衡改进，以及产品耐紫外和耐冷热循环稳定性差，限制了产品的使用效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种耐磨型编织陶瓷材料及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明解决技术问题采用如下技术方案：

3、本发明提供了一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：

4、步骤一：陶瓷体的制备：

5、（1）按照重量份称取原料：

6、15~20份氮化硼、5~8份氧化铝、4~7份掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂、2~5份碳化钨、2~4份氧化锆和8~12份球磨平调液；

7、（2）将上述原料混匀球磨处理，球磨转速1500r/min，球磨1h，球磨结束，得到陶瓷体；

8、步骤二：将碳纤维、玄武岩纤维分别浸入到陶瓷体中浸入处理，浸入结束，分别得到浸入的碳纤维体、浸入的玄武岩纤维；

9、步骤三：将浸入的碳纤维体、浸入的玄武岩纤维三维正交编织，编织结束，再烧结改进处理，得到耐磨型编织陶瓷材料。

10、优选地，所述烧结改进处理的具体步骤为：

11、先以350℃温度热烧结20~30min，然后再以2~5℃/min速率升温至550~570℃，保温35min；

12、随后再以1~3℃/min的速率升温至1200~1250℃，继续保温1h，最后空冷至室温，即可；

13、步骤二中所述浸入处理的浸入超声功率为450-500w，浸入时间为30-50min。

14、优选地，所述掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂的制备方法为：

15、s01：按重量份将2~4份纳米硅溶胶、1~3份质量分数2~5%的壳聚糖溶液加入到5~8份质量分数6%的海藻酸钠溶液中搅拌充分，得到改性纳米硅溶胶；

16、s02：将纳米二氧化钛先于60~65℃下预热10~15min，保温处理，得到预热的纳米二氧化钛；按重量份将3~5份预热的纳米二氧化钛、1~3份柠檬酸加入到4~7份改性纳米硅溶胶中混匀充分，得到纳米二氧化钛改性液；

17、s03：添调剂的制备：

18、s031：将纳米绢云母于足量的质量分数5%的过氧化氢溶液中搅拌充分，然后水洗、抽滤、干燥，得到干燥的纳米绢云母；将干燥的纳米绢云母于质子辐照箱内辐照处理，辐照功率为350~400w，辐照时间为10~15min，得到预处理的纳米绢云母；

19、s032：按重量份将4~7份预处理的纳米绢云母、2~4份氯化镧溶液和2~3份硅微粉加入到5~8份盐酸多巴胺溶液中搅拌改性处理，搅拌结束，抽滤、干燥，得到添调剂；

20、s04：将添调剂、纳米二氧化钛改性液按照重量比5:(2~4)混匀球磨处理，球磨结束，水洗、抽滤、干燥，得到掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂。

21、优选地，s04中所述混匀球磨处理的球磨转速为550~650r/min，球磨1~2h。

22、优选地，所述氯化镧溶液的质量分数为2~4%；所述盐酸多巴胺溶液的质量分数为4~6%；搅拌改性处理的搅拌转速为450-500r/min，搅拌时间为35~40min。

23、优选地，所述球磨平调液的制备方法为：

24、s11：配制质量分数3~5%的十二烷基苯磺酸钠溶液、质量分数6%的柠檬酸钠溶液；

25、s12：按重量份将2~5份羧甲基纤维素钠、3~5份十二烷基苯磺酸钠溶液、1~2份硅烷偶联剂kh550和2~4份柠檬酸钠溶液搅拌均匀，得到球磨介体；

26、s13：将改性调节剂、球磨介体按照重量比2:5搅拌混匀充分，得到球磨平调液。

27、优选地，所述改性调节剂的制备方法为：

28、将石墨烯先于足量的酸溶液中搅拌充分，然后水洗、抽滤、干燥，得到干燥的石墨烯；按重量份将3~5份干燥的石墨烯、1~2份纳米晶须体和5~8份硝酸钇溶液，共混球磨处理，球磨转速1000r/min，球磨2h，球磨结束，水洗、抽滤、干燥，得到改性调节剂；

29、纳米晶须体的制备方法为：将纳米碳化硅晶须、硅酸钠溶液按照重量比2:5混匀充分，得到纳米晶须体。

30、优选地，所述硝酸钇溶液的质量分数为2~5%；所述硅酸钠溶液的质量分数为3~4%。

31、优选地，所述酸溶液的质量分数5%的硫酸溶液。

32、本发明还提供了一种耐磨型编织陶瓷材料，由所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法制备而成。

33、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

34、本发明耐磨型编织陶瓷材料采用碳纤维、玄武岩纤维分别浸入到陶瓷体中浸入处理，再经过正交编织，最后烧结改进得到编织陶瓷材料，得到的编织陶瓷材料耐磨性、韧性和抗污性平衡改进，以及产品耐紫外和耐冷热循环稳定性优异；

35、陶瓷体采用氮化硼、氧化铝、碳化钨、氧化锆以及掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂和球磨平调液共配共助而成，掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂以预热的纳米二氧化钛配合柠檬酸、改性纳米硅溶胶制成，改性纳米硅溶胶中的纳米硅溶胶、质量分数2~5%的壳聚糖溶液和质量分数6%的海藻酸钠溶液中搅拌充分得到改性纳米硅溶胶，采用纳米二氧化钛分散到改性纳米硅溶胶中，优化添调剂与纳米二氧化钛改性液之间的配合效果，添调剂中纳米绢云母经过过氧化氢溶液和质子辐照联合处理，增强纳米绢云母的活性效能，而氯化镧溶液、硅微粉和盐酸多巴胺溶液共混搅拌改性，从而能够更好的将添调剂与纳米二氧化钛改性液协调协配，从而补强陶瓷体的性能效果；

36、球磨平调液中的羧甲基纤维素钠、十二烷基苯磺酸钠溶液和硅烷偶联剂kh550以及柠檬酸钠溶液为配合料，得到的球磨介体通过原料之间的相互协配，增强体系的分散性，进而能够更好的将改性调节剂在体系中发挥作用，而改性调节剂采用石墨烯经过酸溶液活化，再通过纳米晶须体和硝酸钇溶液共混球磨，纳米晶须体采用纳米碳化硅晶须、硅酸钠溶液调和而成，以片状的石墨烯结构配合晶须体结构，以及通过特定的改性调节剂制备的球磨平调液，从而能够将球磨平调液更好的与掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂协配协调，进而产品的性能得到进一步的改进。

技术特征：

1.一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述烧结改进处理的具体步骤为：

3.根据权利要求1所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，s04中所述混匀球磨处理的球磨转速为550~650r/min，球磨1~2h。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述氯化镧溶液的质量分数为2~4%；所述盐酸多巴胺溶液的质量分数为4~6%；搅拌改性处理的搅拌转速为450-500r/min，搅拌时间为35~40min。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述改性调节剂的制备方法为：

6.根据权利要求5所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸钇溶液的质量分数为2~5%；所述硅酸钠溶液的质量分数为3~4%。

7.根据权利要求5所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液的质量分数5%的硫酸溶液。

8.一种耐磨型编织陶瓷材料，由如权利要求1~7任一项所述的一种耐磨型编织陶瓷材料的制备方法制备而成。

技术总结
本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种耐磨型编织陶瓷材料及制备方法，包括以下步骤：陶瓷体的制备：按照重量份称取原料：15~20份氮化硼、5~8份氧化铝、4~7份掺杂改性纳米二氧化钛的添效剂、2~5份碳化钨、2~4份氧化锆和8~12份球磨平调液。本发明耐磨型编织陶瓷材料采用碳纤维、玄武岩纤维分别浸入到陶瓷体中浸入处理，再经过正交编织，最后烧结改进得到编织陶瓷材料，得到的编织陶瓷材料耐磨性、韧性和抗污性平衡改进，以及产品耐紫外和耐冷热循环稳定性优异。

技术研发人员：林建华,黄巧英,林欣怡,林煜杰,林宸璐
受保护的技术使用者：福建省德化明英华陶瓷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/26