專利名稱：復合式陶瓷平板的成型及燒成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于陶瓷成型的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種通過將陶瓷漿料澆注、即把陶瓷漿抖澆注在一個吸收液體或可透水的型模內(nèi)，允許液體浸濕或通過型模壁來生產(chǎn)陶瓷制品的方法，特別涉及一種復合式陶瓷平板的成型及燒成方法(B28B1/26)。
目前，通過將陶瓷漿料澆注，即把陶瓷漿料澆注在一個吸收液體或可透水的型模內(nèi)，允許液體浸濕或通過型模壁來生產(chǎn)陶瓷制品的方法，通常只能生產(chǎn)出中空的陶瓷制品，例如中空的陶瓷平板等。上述方法制成的陶瓷平板其強度較小，尺寸也不可能做大，特別是將陶瓷平板用作固液分離的濾板時，希望能有一種過濾性能好，單塊面積大，強度大且使用壽命長的陶瓷平板。
本發(fā)明的目的在于提供一種復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，該方法所制成的復合式陶瓷平板的上下兩個面為含有微孔的簿壁結(jié)構(gòu)，其壁厚可以根據(jù)不同的使用目的來確定，在由薄壁構(gòu)成的兩個面(或稱之為復合式陶瓷平板的外殼)之間充填有支撐顆粒，支撐顆粒與支撐顆粒之間具有足夠的空隙，支撐顆粒與支撐顆粒之間以及支撐顆粒與薄壁的內(nèi)側(cè)面之間相互粘聯(lián)在一起，使之成為一個整體。可見，上述支撐顆粒具有支撐陶瓷平板的上下兩個面的作用，而支撐顆粒與支撐顆粒之間的空隙則能夠作為液體的通道。為此，該陶瓷平板用作固液分離的濾板時，具有過濾性能好、強度大且使用壽命長的特點。
本發(fā)明的任務(wù)是以下述方式完成的一種復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，具有如下工藝過程，A、陶瓷漿料的制備，B、制備支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待15分鐘～60分鐘回漿，制得所需厚度的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，其關(guān)鍵在于，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量在7％～20％的范圍內(nèi)時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔之內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待3分鐘～8分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待10分鐘～60分鐘脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢、鈞勻地干燥后，最后加以燒成。
為了保證復合式陶瓷平板的外殼，即構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的薄壁中有足夠的微孔，并且有效避免出現(xiàn)由于氣泡所形成的空洞的現(xiàn)象，在上述A工藝過程制備好的陶瓷漿料中最好再加入成孔劑，并對該陶瓷漿料進行真空攪拌。
上述成孔劑可以選用碳黑，其加入量可以按0.5％～5％(重量百分比)的比例添加進陶瓷原料中。碳黑在高溫下氧化成氣體，這樣就增加了微孔，可見微空的多少可以通過碳黑的加入量采加以控制。而進行真空攪拌，可以消除陶瓷漿料中的氣泡。
對石膏型模的注漿口進行第二次注漿的目的是為了在支撐顆粒與支撐顆粒之間以及支撐顆粒與薄壁的內(nèi)側(cè)面之間的相互接觸部位上形成一定的泥層，使它們相互粘聯(lián)在一起，為了保證第二次回漿能充分倒盡，第二次注入的漿料以較稀一些為宜，使該漿料有良好的流動性。第二次回漿充分倒盡的目的也是為了保證在支撐顆粒與支撐顆粒之間具有足夠的空隙。所以可以在進行E工藝過程之前增加一個稀釋工藝過程，即增加一個對由A工藝過程制備好的陶瓷漿料進行加水稀釋的工藝過程，或者增加一個制備第二次注漿用的陶瓷漿料的工藝過程。
上述制備支撐顆粒的工藝過程可以是，B1-1、制備陶瓷漿料，B1-2、將陶瓷漿料利用注漿成型的方法先制成條，再切成段，修去銳利的尖角后加以適當干燥。也可以是，
B2-1、制備陶瓷漿料，B2-2，將陶瓷漿料利用注漿成型的方法制成小球后加以適當干燥?；蛘呖梢允?，B3、利用塑性成型的方法制成所需的支撐顆粒。
上述支撐顆粒既可以與復合式陶瓷平板上下兩個薄壁的材料相同，也可以與復合式陶瓷平板上下兩個薄壁的材料不同，只要求其具有一定的吸水性能，能與第二次注入的陶瓷漿料良好結(jié)合即可。
為了保證所制得的坯體在燒成過程中盡可能不發(fā)生變形或少變形，支撐坯體的窯具，其支撐面最好具有鏤空構(gòu)造，以便坯體在燒成過程中能雙面同時受熱。
由于坯體在燒成過程中會有一定程度的收縮，為了保證所制得的坯體在燒成過程中不產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，支撐坯體的窯具最好以30～85°的傾角斜置在燒成窯內(nèi)，這樣可以使坯體自身的重量起到幫助收縮的作用。
燒成溫度最好為1300℃～1360℃，而且升溫速率不可太快，一般可以控制在70℃/h以下。
下面通過對實施例的描述對本發(fā)明作進一步詳細說明。
附圖
為利用本發(fā)明提供的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法所制成的復合式陶瓷平板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖，復合式陶瓷平板的上層薄壁1和下層薄壁2之間充填有支撐顆粒3，支撐顆粒3與支撐顆粒3之間具有足夠的空隙4，支撐顆粒3與支撐顆粒3之間以及支撐顆粒3顆粒與上層薄壁1和下層薄壁2的內(nèi)側(cè)面之間相互粘聯(lián)在一起，使之成為一個整體。
實施例一A，制備含水量約為33％的陶瓷漿料，B，利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料利用注漿成型的方法先制成條，再切成段，修去銳利的尖角后加以適當干燥，制得支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待15分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為4mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為20％時，即在第一次回漿以后約5分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待3分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待10分鐘后脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢，均勻地干燥后，最后在1300℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/h。
實施例二A、制備含水量約為33％的陶瓷漿料，B、利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料利用注漿成型的方法制成小球后加以適當干燥，制得直徑約為0.7cm的支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待60分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為10mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為7％時，即在第一次回漿以后約15分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待8分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待60分鐘后脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢、均勻地干燥后，最后在1360℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/h。
實施例三A1、制備含水量約為30％的陶瓷漿料，添加進0.5％(重量百分比)的碳黑，并進行真空攪拌，A2、制備含水量約為40％的陶瓷漿料B、利用由A1工藝過程制備好的陶瓷漿料利用注漿成型的方法先制成條，再切成段，修去銳利的尖角后加以適當干燥，制得支撐顆粒。
C、準備好石膏型模，并利用由A1工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待15分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為4mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為20％時，即在第一次回漿以后約5分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A2工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待3分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待10分鐘后脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢，均勻地干燥后，最后在1330℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/ h。
實施例四A1、制備含水量約為30％的陶瓷漿料，添加進5％(重量百分比)的碳黑，并進行真空攪拌，A2、制備含水量約為40％的陶瓷漿料，B、利用由A1工藝過程制備好的陶瓷漿料利用注漿成型的方法制成小球后加以適當干爆，制得直徑約為1cm的支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A1工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待60分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為10mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為15％時，即在第一次回漿以后約10分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A2工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待8分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待60分鐘后脫模。
F、脫模后的坯體經(jīng)緩慢，均勻地干燥后，最后在1360℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/h。
實施例五A、制備含水量約為35％的陶瓷漿料，添加進2％(重量百分比)的碳黑，并進行真空攪拌，B、利用塑性成型的方法制成直徑約為1cm的支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待40分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為7mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為10％時，即在第一次回漿以后約13分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待3分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待30分鐘后脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢，均勻地干燥后，最后在1340℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/h。
實施例六A1、制備含水量約為32％的陶瓷漿料，添加3％(重量百分比)的碳黑后進行真空攪拌，A2、制備含水量約為42％的陶瓷漿料B、利用塑性成型的方法制成直徑約為0.8cm的支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A1工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待50分鐘回漿，制得構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，該泥層的厚度約為8mm，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量約為20％時，即在第一次回漿以后約5分鐘時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，利用由A2工藝過程制備好的陶瓷漿料對已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待5分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待40分鐘后脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢，均勻地干燥后，最后在1350℃左右的高溫條件下加以燒成，并控制升溫速率不大于70℃/h。
本發(fā)明由于把陶瓷漿料澆注在一個可以吸收液體的石膏型模內(nèi)，注滿后只需通過回漿時間的控制，便可方便制得不同厚度的復合式陶瓷平板的外殼。并且本發(fā)明由于在陶瓷漿料中添加了成孔劑，并進行了真空攪拌，所以能保證復合式陶瓷平板的外殼，即構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的薄壁中具有足夠的微孔，并且可以有效避免出現(xiàn)由氣泡形成的空洞的現(xiàn)象。
因為對由外殼構(gòu)成的空腔內(nèi)充填了支撐顆粒，并且支撐顆粒與支撐顆粒之間具有足夠的空隙，所以保證了復合式陶瓷平板具有良好的過濾性能。
由于本發(fā)明中具有第二次注漿工藝，所以能使支撐顆粒與支撐顆粒之間以及支撐顆粒與外殼的內(nèi)側(cè)面之間的相互接觸部位相互粘聯(lián)在一起，使之成為一個整體，從而提高了復合式陶瓷平板的強度，也延長了其壽命。同時也使大面積中空薄壁平板的制作成為可能。
由于支撐坯體的窯具的支撐面具有鏤空構(gòu)造，所以坯體在燒成過程中能雙面同時均勻受熱，可以保證坯體在燒成過程中盡可能不發(fā)生變形或少變形。
由于支撐坯體的窯具是以30°～85°的傾角斜置在燒成窯內(nèi)的，這樣可以利用坯體自身的重量起到幫助收縮的作用，使坯體在燒成過程中盡量避免開裂現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，具有如下工藝過程，A、陶瓷漿料的制備，B、制備支撐顆粒，C、準備好石膏型模，并利用由A工藝過程制備好的陶瓷漿料對該石膏型模進行第一次注漿，注滿后待15分鐘～60分鐘回漿，制得所需厚度的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層，其特征是，D、待由C工藝過程制得的構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層中的水分含量在7％～20％的范圍內(nèi)時，將由B工藝過程制得的支撐顆粒通過石膏型模的注漿口均勻地填充進構(gòu)成復合式陶瓷平板的上下兩個面的泥層的空腔之內(nèi)，E、緊接著D工藝過程，對石膏型模已填充支撐顆粒的空腔進行第二次注漿，注滿后待3分鐘～8分鐘回漿，并保證不使支撐顆粒從石膏型模的注漿口落出，待10分鐘～60分鐘脫模，F(xiàn)、脫模后的坯體經(jīng)緩慢、鈞勻地干燥后，最后加以燒成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是在上述A工藝過程制備好的陶瓷漿料中再加入成孔劑，并對該陶瓷漿料進行真空攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求2規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是上述成孔劑為碳黑，其加入量是陶瓷原料總重量的0.5％～5％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是在進行E工藝過程之前增加一個對由A工藝過程制備好的陶瓷漿料進行加水稀釋的工藝過程，或者增加一個制備第二次注漿用的陶瓷漿料的工藝過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4規(guī)定的復合或陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是所述制備支撐顆粒的工藝過程是，B1-1、制備陶瓷漿料，B1-2、將陶瓷漿料利用注漿成型的方法先制成條，再切成小段，修去銳利的尖角后加以適當干燥?；蛘呤荁2-1、制備陶瓷漿料，B2-2、將陶瓷漿料利用注漿成型的方法制成小球后加以適當干燥?；蛘呤荁3、利用塑性成型的方法制成所需的支撐顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或5規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是上述最后的燒成工藝過程中所使用的支撐坯體的窯具，其支撐面具有鏤空構(gòu)造，并且支撐坯體的窯具以30°～85°的傾角斜置在燒成窯內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是上述最后的燒成工藝過程中所使用的支撐坯體的窯具，其支撐面具有鏤空構(gòu)造，并且支撐坯體的窯具以30°～85°的傾角斜置在燒成窯內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是燒成溫度為1300℃～1360℃，升溫速率控制在70℃/h以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求7規(guī)定的復合式陶瓷平板的成型及燒成方法，其特征是燒成溫度為1300℃～1360 ℃，升溫速率控制在70℃/h以下。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合式陶瓷平板的成型及燒成方法,采用獨特的兩次注漿成型工藝,第一次注漿后待一定時間回漿,形成復合式陶瓷平板的外殼,然后將預先制好的支撐顆粒填充進該外殼之中,再進行第二次注漿,使支撐顆粒之間以及支撐顆粒與外殼的內(nèi)壁粘聯(lián)成一體,稍后再第二次回漿,脫模干燥后燒制成最終產(chǎn)品。該方法制成的復合式陶瓷平板具有過濾性能好、強度大且使用壽命長的特點,同時也使大面積中空薄壁平板的制作成為可能。
文檔編號C04B33/30GK1210834SQ9710711
公開日1999年3月17日 申請日期1997年9月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月10日
發(fā)明者欽征騎, 周竹發(fā), 王衛(wèi)君, 易佑寧, 鮑小谷 申請人:江蘇省陶瓷研究所