一种耐高温陶瓷配方及其制备工艺的制作方法

本发明涉及陶瓷配方，具体涉及一种耐高温陶瓷配方及其制备工艺。

背景技术：

1、陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。人们把一种陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品叫陶瓷，陶瓷是陶器和瓷器的总称，其中，日用陶瓷是品种繁多的陶瓷制品和最古老和常用的传统陶瓷，这类陶瓷制品具有最广泛的实用性和欣赏性，能增加物品的稳定性、介电强度和防止液体、气体的侵蚀，不仅美观和便于洗拭，而且不被尘土粘染。

2、现有的陶瓷由于强度不佳，在承受冲击或振动载荷时，容易发生脆性断裂，当使用温度过高时，会引起烧成陶瓷结构及质量的变化，从而导致涂层出现粉化的现象，导致在耐磨、耐高温等性能方面不够理想。

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高温陶瓷配方及其制备工艺，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高温陶瓷配方，包括以下原料：

4、陶瓷胚料、釉料、复合导热料和增强纤维，所述复合导热料和增强纤维混合在陶瓷胚体和釉料的内部；

5、其具体配方包括以下原料：复合导热料、增强纤维和陶瓷胚体的质量比为（2-3）：（6-8）：100，复合导热料、增强纤维和釉料的质量比为（3-4）：（7-9）：100。

6、优选地，所述一种耐高温陶瓷配方包括以下原料：

7、所述复合导热料、增强纤维和陶瓷胚体的质量比为2.5：7：100，复合导热料、增强纤维和釉料的质量比为3.5：8：100。

8、优选地，所述陶瓷胚料包括以下原料：粘土30-40份、碱土10-12份、耐火土15-18份、莫来石粉3-5份、氧化钛10-13份；

9、所述釉料包括以下原料：钾长石15-20份、铝矿石10-12份、石英砂10-12份、高岭土12-15份、锂辉石8-15份、方解石8-10份、墨玉石3-5份、磷酸钙12-15份、纳米二氧化钛6-8份、碱式碳酸镁8-10份、硼酸2-5份。

10、优选地，所述增强纤维包括1:1的石英陶瓷纤维和碳化硅陶瓷纤维，所述石英陶瓷纤维的直径为3-8μm、长度为0.1-0.3mm，所述碳化硅陶瓷纤维的直径为4-6μm，长度为0.1-0.2mm。

11、优选地，所述复合导热料的制备方法包括如下步骤；

12、s1、将天然石墨经过滚筒轧压后，制得厚度为0.5-1.0mm，密度大于或等于1g/ml的天然石墨长条，接着投入粉碎机中进行第一次粉碎处理，制得中低密度石墨烯粉；

13、s2、将制得的中低密度石墨烯粉进行模压成块处理，制得密度大于或等于2g/ml的石墨块，然后投入粉碎机中进行二次粉碎处理，制得高密度石墨烯粉；

14、s3、将高密度石墨烯粉和氧化铝微粉混合均匀，放入真空烧结炉中，加热至高温烧结，冷却后再进入粉碎机进行三次粉碎，得到复合导热料。

15、优选地，所述真空烧结炉中的烧结温度为500-800℃，烧结时间为1-2h。

16、优选地，所述复合导热料置于研磨机中，经过充分研磨，使物料能够通过200-300目的筛网。

17、本发明还提供了一种耐高温陶瓷的制备工艺，包括以下步骤：

18、步骤一、将陶瓷胚料经过磨洗、除杂后混合均匀，然后加入复合导热料和增强纤维并调和成为用于制作陶瓷的浆料，将调和的浆料倒入带微孔孔的模具中，静置后采用真空抽滤法排出水分，压制得到陶瓷湿胚；

19、步骤二、将成型后的陶瓷湿胚放入真空干燥箱中干燥3-5h，然后放置在木架上进行晾干，使陶瓷胚体的含水率控制在7-9％，得到陶瓷干坯；

20、步骤三、将釉料进行精选除杂，按照釉料配比放入球磨机中研磨成粉，接着加水、复合导热料和增强纤维混合1-2h，调节釉料浓度后得到釉浆；

21、步骤四、将釉浆喷涂在陶瓷干坯的表面，然后放入煅烧炉中进行煅烧，煅烧温度为1150-1250℃，煅烧10-12h后保温3-5h，煅烧完成后冷却，得到耐高温陶瓷。

22、优选地，所述釉料的球磨时间为20-25h，经球磨后的细度过200-250目筛。

23、优选地，所述冷却时采用程序降温，具体为用60min降至1000℃，保温50min，再用60min降至500℃，保温30min，再用40min降至常温。

24、本发明制备的耐高温陶瓷配方及其制备工艺，通过严格控制陶瓷胚料和釉料各组份的占比以及制备工艺参数，并且在陶瓷胚料和釉料中加入增强纤维，因其细而柔，在搅拌成型时会自然弯曲，不影响使用，起到增加陶瓷强度，减少裂纹的作用，同时加入了复合导热料，其中的石墨粉、氧化铝微粉能够在陶瓷胚料和釉料中均匀分布，并与增强纤维形成网状结构，石墨粉的导热性大大改善陶瓷材料的导热性能，有效地分散载荷，分散应力，防止裂纹扩展，同时氧化铝微粉，因为其粒子比较小，表面积大，活性好，能促进材料烧，使陶瓷具有较好的耐磨和耐高温性能。

技术特征：

1.一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，包括以下原料：陶瓷胚料、釉料、复合导热料和增强纤维，所述复合导热料和增强纤维混合在陶瓷胚体和釉料的内部；

2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，包括以下原料：

3.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，所述陶瓷胚料包括以下原料：粘土30-40份、碱土10-12份、耐火土15-18份、莫来石粉3-5份、氧化钛10-13份；

4.根据权利要求3所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，所述增强纤维包括1:1的石英陶瓷纤维和碳化硅陶瓷纤维，所述石英陶瓷纤维的直径为3-8μm、长度为0.1-0.3mm，所述碳化硅陶瓷纤维的直径为4-6μm，长度为0.1-0.2mm。

5.根据权利要求4所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，所述复合导热料的制备方法包括如下步骤；

6.根据权利要求5所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，所述真空烧结炉中的烧结温度为500-800℃，烧结时间为1-2h。

7.根据权利要求5所述的一种耐高温陶瓷配方，其特征在于，所述复合导热料置于研磨机中，经过充分研磨，使物料能够通过200-300目的筛网。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的耐高温陶瓷的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种耐高温陶瓷的制备工艺，其特征在于，所述釉料的球磨时间为20-25h，经球磨后的细度过200-250目筛。

10.根据权利要求8所述的一种耐高温陶瓷的制备工艺，其特征在于，所述冷却时采用程序降温，具体为用60min降至1000℃，保温50min，再用60min降至500℃，保温30min，再用40min降至常温。

技术总结
本发明公开了一种耐高温陶瓷配方及其制备工艺，包括以下原料：陶瓷胚料、釉料、复合导热料和增强纤维，所述复合导热料和增强纤维混合在陶瓷胚体和釉料的内部；其具体配方包括以下原料：复合导热料、增强纤维和陶瓷胚体的质量比为（2‑3）：（6‑8）：100，复合导热料、增强纤维和釉料的质量比为（3‑4）：（7‑9）：100；本发明通过在陶瓷胚料和釉料中加入增强纤维，起到增加陶瓷强度，减少裂纹的作用，同时加入了复合导热料，与增强纤维形成网状结构，石墨粉的导热性大大改善陶瓷材料的导热性能，有效地分散载荷，防止裂纹扩展，同时氧化铝微粉，能促进材料烧，使陶瓷具有较好的耐磨和耐高温性能。

技术研发人员：李桂贤,刁龙海
受保护的技术使用者：福建省德化县冠鸿陶瓷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/4/6