本發(fā)明涉及一種陶瓷,具體是一種塑性和韌性好的陶瓷材料。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展,人們使用的各種材料也在逐漸改進(jìn),陶瓷材料就是其中一種。陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類無(wú)機(jī)非金屬材料,可用作結(jié)構(gòu)材料、刀具材料,由于陶瓷還具有某些特殊的性能,又可作為功能材料。陶瓷材料是現(xiàn)有工程材料中剛度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗壓強(qiáng)度較高,但抗拉強(qiáng)度較低,而且塑性和韌性很差,同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中陶瓷的制備的成本較高,影響了使用者的經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種塑性和韌性好的陶瓷材料,以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種塑性和韌性好的陶瓷材料,由以下原料按照重量份組成:黏土32-45份、玻璃渣15-24份、聚酯纖維5-10份、草木灰11-18份、氟化鈣3-8份、碳酸鈉2-6份、石英砂5-16份、聚乙烯醇3-10份、纖維素1-4份和動(dòng)物骨灰0.5-2份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:纖維素采用甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基纖維素的一種或者幾種的混合物,動(dòng)物骨灰采用牛骨灰、羊骨灰、豬骨灰和馬骨灰的一種或者幾種的混合物。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:石英砂的直徑為0.006-0.05mm。
所述塑性和韌性好的陶瓷材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將黏土、玻璃渣、聚酯纖維、石英砂和動(dòng)物骨灰放入球磨機(jī)中并且加入球磨球和無(wú)水乙醇,混合料、無(wú)水乙醇和球磨球的重量之比為1:2-4:4-7,球磨2-5小時(shí)即可得到第一混合物;
步驟二,將草木灰、氟化鈣和碳酸鈉混合均勻,得到第二混合物;
步驟三,將第二混合物、纖維素和第一混合物混合均勻并且在40-60攝氏度下烘干,得到烘干粉料;
步驟四,將聚乙烯醇加入烘干粉料中并且加入總重量0.5-0.8倍的去離子水,得到漿料,再將漿料放于噴霧干燥機(jī)中,干燥后壓制5-12分鐘,得到坯料;
步驟五,將坯料在1200-1700攝氏度下燒結(jié)并且保溫35-100分鐘后取出,自然冷卻后即可得到成品。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟一中的球磨溫度為38-50攝氏度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本產(chǎn)品原料來(lái)源廣泛,制備工藝簡(jiǎn)單,操作方便,不需對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新改造,適用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn);該產(chǎn)品中各組分起協(xié)同作用,制備的產(chǎn)品抗拉強(qiáng)度高和致密度高,機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好,實(shí)用性強(qiáng),可以滿足人們的使用需求。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
實(shí)施例1
一種塑性和韌性好的陶瓷材料,由以下原料按照重量份組成:黏土32份、玻璃渣15份、聚酯纖維5份、草木灰11份、氟化鈣3份、碳酸鈉2份、石英砂5份、聚乙烯醇3份、纖維素1份和動(dòng)物骨灰0.5份。纖維素采用甲基纖維素、和羥丙基纖維素的混合物,動(dòng)物骨灰采用牛骨灰和羊骨灰的混合物。
所述塑性和韌性好的陶瓷材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將黏土、玻璃渣、聚酯纖維、石英砂和動(dòng)物骨灰放入球磨機(jī)中并且加入球磨球和無(wú)水乙醇,混合料、無(wú)水乙醇和球磨球的重量之比為1:3:5,球磨2.5小時(shí)即可得到第一混合物;
步驟二,將草木灰、氟化鈣和碳酸鈉混合均勻,得到第二混合物;
步驟三,將第二混合物、纖維素和第一混合物混合均勻并且在46攝氏度下烘干,得到烘干粉料;
步驟四,將聚乙烯醇加入烘干粉料中并且加入總重量0.5倍的去離子水,得到漿料,再將漿料放于噴霧干燥機(jī)中,干燥后壓制7分鐘,得到坯料;
步驟五,將坯料在1350攝氏度下燒結(jié)并且保溫50分鐘后取出,自然冷卻后即可得到成品。
實(shí)施例2
一種塑性和韌性好的陶瓷材料,由以下原料按照重量份組成:黏土37份、玻璃渣18份、聚酯纖維7份、草木灰14份、氟化鈣5份、碳酸鈉4份、石英砂9份、聚乙烯醇5份、纖維素2.5份和動(dòng)物骨灰1份。石英砂的直徑為0.01mm。
所述塑性和韌性好的陶瓷材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將黏土、玻璃渣、聚酯纖維、石英砂和動(dòng)物骨灰放入球磨機(jī)中并且加入球磨球和無(wú)水乙醇,混合料、無(wú)水乙醇和球磨球的重量之比為1:4:6,球磨4小時(shí)即可得到第一混合物;
步驟二,將草木灰、氟化鈣和碳酸鈉混合均勻,得到第二混合物;
步驟三,將第二混合物、纖維素和第一混合物混合均勻并且在52攝氏度下烘干,得到烘干粉料;
步驟四,將聚乙烯醇加入烘干粉料中并且加入總重量0.7倍的去離子水,得到漿料,再將漿料放于噴霧干燥機(jī)中,干燥后壓制8分鐘,得到坯料;
步驟五,將坯料在1420攝氏度下燒結(jié)并且保溫65分鐘后取出,自然冷卻后即可得到成品。
實(shí)施例3
一種塑性和韌性好的陶瓷材料,由以下原料按照重量份組成:黏土40份、玻璃渣21份、聚酯纖維9份、草木灰16份、氟化鈣7份、碳酸鈉5份、石英砂12份、聚乙烯醇8份、纖維素3份和動(dòng)物骨灰1.5份。纖維素采用甲基纖維素和羥乙基纖維素的混合物,動(dòng)物骨灰采用豬骨灰和馬骨灰的混合物。石英砂的直徑為0.02mm。
所述塑性和韌性好的陶瓷材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將黏土、玻璃渣、聚酯纖維、石英砂和動(dòng)物骨灰放入球磨機(jī)中并且加入球磨球和無(wú)水乙醇,混合料、無(wú)水乙醇和球磨球的重量之比為1:3:77,球磨4小時(shí)即可得到第一混合物;
步驟二,將草木灰、氟化鈣和碳酸鈉混合均勻,得到第二混合物;
步驟三,將第二混合物、纖維素和第一混合物混合均勻并且在55攝氏度下烘干,得到烘干粉料;
步驟四,將聚乙烯醇加入烘干粉料中并且加入總重量0.8倍的去離子水,得到漿料,再將漿料放于噴霧干燥機(jī)中,干燥后壓制10分鐘,得到坯料;
步驟五,將坯料在1500攝氏度下燒結(jié)并且保溫80分鐘后取出,自然冷卻后即可得到成品。
實(shí)施例4
一種塑性和韌性好的陶瓷材料,由以下原料按照重量份組成:黏土44份、玻璃渣23份、聚酯纖維10份、草木灰17份、氟化鈣8份、碳酸鈉6份、石英砂16份、聚乙烯醇10份、纖維素4份和動(dòng)物骨灰2份。纖維素采用甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥丙基纖維素的混合物,動(dòng)物骨灰采用牛骨灰、羊骨灰、豬骨灰和馬骨灰的混合物。石英砂的直徑為0.03mm。
所述塑性和韌性好的陶瓷材料的制備方法,具體步驟如下:
步驟一,將黏土、玻璃渣、聚酯纖維、石英砂和動(dòng)物骨灰放入球磨機(jī)中并且加入球磨球和無(wú)水乙醇,混合料、無(wú)水乙醇和球磨球的重量之比為1:2:5,在42攝氏度下球磨4小時(shí)即可得到第一混合物;
步驟二,將草木灰、氟化鈣和碳酸鈉混合均勻,得到第二混合物;
步驟三,將第二混合物、纖維素和第一混合物混合均勻并且在60攝氏度下烘干,得到烘干粉料;
步驟四,將聚乙烯醇加入烘干粉料中并且加入總重量0.8倍的去離子水,得到漿料,再將漿料放于噴霧干燥機(jī)中,干燥后壓制12分鐘,得到坯料;
步驟五,將坯料在1600攝氏度下燒結(jié)并且保溫90分鐘后取出,自然冷卻后即可得到成品。
本產(chǎn)品以黏土、玻璃渣、草木灰和石英砂為基體,以聚酯纖維、氟化鈣、動(dòng)物骨灰和聚乙烯醇填充在基體的空隙中,聚酯纖維具有較高的強(qiáng)度與彈性恢復(fù)能力,可以改善產(chǎn)品的高溫穩(wěn)定性、塑性和抗拉強(qiáng)度。氟化鈣和動(dòng)物骨灰可以增強(qiáng)產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度。纖維素為白色或類白色纖維狀或顆粒狀粉末,無(wú)臭并且纖維素的水溶液在常溫下相當(dāng)穩(wěn)定,高溫時(shí)能凝膠,并且此凝膠能隨溫度的高低與溶液互相轉(zhuǎn)變,具有優(yōu)良的潤(rùn)濕性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性。本產(chǎn)品的制備方法中將原料先干燥再壓制,最后燒結(jié),可以制備高致密度、機(jī)械穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好的陶瓷。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn),本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。