本發(fā)明涉及一種坭興陶的成型工藝，具體涉及坭興陶大型器皿的注漿成型工藝。

背景技術：

欽州坭興陶，學名為紫泥陶，與江蘇紫砂陶、云南建水陶、重慶榮昌陶并稱中國四大名陶。坭興陶器皿按器皿型號分為大型器皿(直徑和/或高度≥40cm且小于100cm)和小型器皿(直徑和高度均＜40cm)。對于形狀復雜、體積較大、壁厚且大批量的大型坭興陶產(chǎn)品而言，一般采用注漿成型工藝。注漿成型包括制作模具、注漿、吃漿、放漿、鞏固、脫模等工序組成。模具制作一般選用標準的β-石膏粉，加水制成石膏漿，經(jīng)攪拌、真空脫氣等處理，注入按照尺寸和造型要求制作好的母模內，在30～40℃下干燥5～7天，石膏硬化脫模，即得石膏模具。注漿、吃漿、放漿是將調制好的坭興陶泥漿(為了保證流動性，泥漿的含水率一般控制在35％左右)注入模具，然后由模具吸附泥漿中的水分，當坯體形成一定厚度時，排出多余泥漿。鞏固是由于放漿后坯體很軟，需要繼續(xù)排除坯體水分，增加其強度，稱之為鞏固，當坯體含水率下降到18～20％時，鞏固結束。脫模是從模型中取出粗坯的過程。大型坭興陶產(chǎn)品的注漿成型都非常困難，如果在脫模時坯體沒有足夠的硬度，就容易發(fā)生變形，甚至塌坯體。所以，脫模時坯體的硬度是影響毛坯合格率的重要因素，同時對于坯體的修整等操作都有很大的影響。坯體的硬度分為表面硬度和平均硬度，在成型過程中，當坯體表層形成致密的薄層時，由于內部水分排除受阻，坯體內外硬度差大，致坯體表面硬而內部軟，在此后的加工與干燥等工序中容易出現(xiàn)變形或開裂缺陷。反之，成型時坯體表層形成不致密薄層，內部水分排出通暢，坯體水分差小，內外硬度差一致，強度大，但是由于坯體排除水分過快，在石膏模具內的收縮量較大，容易出現(xiàn)裂損。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種坭興陶大型器皿的注漿成型工藝，該工藝可以解決成型的粗坯內外硬度不一的缺陷。

本發(fā)明提供的技術方案是提供一種坭興陶大型器皿的注漿成型工藝，包括以下步驟：

1)向坭興陶土中混入其重量0.1～1％的LuCl₂，制成泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，脫模，得到大型坭興陶坯體。

坭興陶泥料由東泥和西泥組成，東泥為橫穿欽州市區(qū)的欽江以東的泥土，是一種軟質粘土，顏色為黃白色，含微量石英砂，在坭興陶的生產(chǎn)工藝中起調整可塑性以結合性作用；西泥為欽江以西地域的泥土，含有少量K₂O、NaO、CaO、MgO、Fe₂0₃、TiO₂、MnO₂，是一種含鐵量較高的紫泥石，顏色為紫紅色，表面層有少量鐵質浸染，為硬質粘土，可塑性及結合性較差。東泥中粘土類礦物主要是蒙脫石，蒙脫石晶體Si-O四面體中的Si⁴⁺被Al³⁺、Fe³⁺等取代，Al-O八面體中的Al³⁺被Mg²⁺、Fe²⁺等部分取代而造成晶體結構中的正電荷不足，因此，粘土粒子帶負電荷。加入二價稀土氯化物LuCl₂之后，二價稀土氯化物迅速離解出二價稀土離子，每2個表面負電荷都結合一個二價稀土離子，稀土離子半徑較大，可以覆蓋在蒙脫石晶體表面，蒙脫石晶體呈正電荷，從而產(chǎn)生分子斥力，泥漿粘度下降，流動性和滲透性增強，大大提高了泥漿的澆注性能。不添加三價稀土氯化物以及四價稀土氯化物的原因是三價以及四價稀土離子可以結合過多的負電荷蒙脫石粒子，反而使得泥漿變得粘稠，澆注性能反而降低。

蒙脫石屬于二八面體層狀結構，它們由四面體-八面體-四面體三層結構片組成，屬于單斜晶系，四面體片是由Si-O四面體共角頂連接而成，對每一個硅氧四面體而言，有三個角頂上的氧都是與相鄰的硅氧四面體共有的，對于每一個硅氧四面言，有三個角頂上的氧都是與相鄰的硅氧四面體共有的，電荷已經(jīng)達到平衡，只剩下一個未被公用的氧可與下層四面體中的活性氧組成八面體片，二價的Al³⁺、Fe³⁺、Mg²⁺、Fe²⁺填充在八面體孔隙之中。在泥料中加入二價稀土氯化物，離解出的二價稀土離子可以斷開上下兩層四面體中活性氧之間的鍵和，并與上下兩層活性氧重新產(chǎn)生鍵和，而且二價稀土離子與活性氧的鍵和還具有一定的柔韌性，可以伸長也可以收縮，因此可以起到調節(jié)坯體孔隙的作用。由于坯體外表面(貼近石膏模具的部分)水分子大量排除，坯體外表面收縮過大，容易產(chǎn)生內應力而出現(xiàn)坯體破裂，坯體外表面的二價稀土離子與活性氧原子形成的鍵和會產(chǎn)生收縮，減小坯體孔隙，適當減緩外表面的水分擴散，從而避免坯體開裂。又由于坯體內部(遠離石膏模具的部分)水分排除較慢，水分子含量較高，坯體內部的二價稀土離子與活性氧原子形成的鍵和會適當伸長，坯體孔隙增大，可促進內部的水分快速排出，從而使得坯體內外水分擴散基本同步，進而使得坯體內外硬度一致，增強坯體強度，坯體的觸變性變小，脫模時不容易出現(xiàn)軟坍缺陷，在后續(xù)干燥和燒制時，也不容易坯體開裂等缺陷。

步驟1)中，坭興陶土由東泥和西泥組成，其重量比為4～6：6～4。優(yōu)選地，東泥和西泥的重量比為6：4。

步驟1)中，由于坭興陶土中混入了二價稀土氯化物LuCl₂，增強了泥漿的流動性，因此泥漿的含水率為25～28％即可保證順利注漿。

步驟2)中，脫模時，坯體的含水率為18～20％。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)本發(fā)明在坭興陶土中加入二價稀土氯化物LuCl₂增強了泥漿的流動性，泥漿的含水率僅為25～28％即可保證較好的澆注性能。

2)二價稀土氯化物LuCl₂的添加還可以斷開上下兩層硅氧四面體中活性氧之間的鍵和，并與上下兩層活性氧重新產(chǎn)生鍵和，而且二價稀土離子與活性氧的之間鍵和還具有一定的柔韌性，可以伸長也可以收縮，因此可以起到調節(jié)坯體脫水速度的作用，使得坯體內外脫水同步，進而坯體內外硬度一致，從而避免了在脫模時出現(xiàn)的軟坍缺陷以及后續(xù)干燥和燒制過程中出現(xiàn)的開裂缺陷。

具體實施方式

以下具體實施例對本發(fā)明作進一步闡述，但不作為對本發(fā)明的限定。

實施例1

1)將東泥和西泥按4：6的重量比混合，得到坭興陶土，向坭興陶土中加入其重量0.1％的LuCl₂，經(jīng)研磨、壓濾、真空練泥、陳腐一系列工藝制成含水率為25％的泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，由模具吸附泥漿中的水分，當坯體厚度達到10cm時，排出多余泥漿，當坯體含水率下降到18％時，從模型中取出，得到坭興陶大花瓶坯體200個(最大直徑為60cm，高度為1m)。其中，完好坯體195個，5個出現(xiàn)輕微變形。

實施例2

1)將東泥和西泥按6：4的重量比混合，得到坭興陶土，向坭興陶土中加入其重量1％的LuCl₂，經(jīng)研磨、壓濾、真空練泥、陳腐一系列工藝制成含水率為28％的泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，由模具吸附泥漿中的水分，當坯體厚度達到10cm時，排出多余泥漿，當坯體含水率下降到20％時，從模型中取出，得到坭興陶大花瓶坯體200個(最大直徑為60cm，高度為1m)。其中，完好坯體198個，2個出現(xiàn)輕微變形。

對比例

1)將東泥和西泥按6：4的重量比混合，得到坭興陶土，經(jīng)研磨、壓濾、真空練泥、陳腐一系列工藝制成含水率為35％的泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，由模具吸附泥漿中的水分，當坯體厚度達到10cm時，排出多余泥漿，當坯體含水率下降到20％時，從模型中取出，得到坭興陶大花瓶坯體200個(最大直徑為60cm，高度為1m)。其中，完好坯體105個，45個出現(xiàn)輕微變形，50個坯體塌陷。

實施例3

1)將東泥和西泥按5：5的重量比混合，得到坭興陶土，向坭興陶土中加入其重量0.5％的LuCl₂，經(jīng)研磨、壓濾、真空練泥、陳腐一系列工藝制成含水率為26％的泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，由模具吸附泥漿中的水分，當坯體厚度達到10cm時，排出多余泥漿，當坯體含水率下降到19％時，從模型中取出，得到坭興陶大花瓶坯體200個(最大直徑為60cm，高度為1m)。其中，完好坯體192個，8個出現(xiàn)輕微變形。

實施例4

1)將東泥和西泥按6：4的重量比混合，得到坭興陶土，向坭興陶土中加入其重量0.1％的LuCl₂，經(jīng)研磨、壓濾、真空練泥、陳腐一系列工藝制成含水率為28％的泥漿；

2)將泥漿注入石膏模具中，由模具吸附泥漿中的水分，當坯體厚度達到10cm時，排出多余泥漿，當坯體含水率下降到18％時，從模型中取出，得到坭興陶大花瓶坯體200個(最大直徑為60cm，高度為1m)。其中，完好坯體194個，6個出現(xiàn)輕微變形。

從實施例1～4和對比例制作的坯體中各挑選出完好坯體100個，自然陰干后送入窯爐進行燒制，先以每小時升高80℃的升溫速度將窯爐內溫度升至450℃，再以每小時升高140℃的升溫速度升溫至1200℃，并保溫燒制2h后，停止加熱，待冷卻后出窯。統(tǒng)計各組燒成率見下表。