本發(fā)明涉及日用陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法。
背景技術(shù)：
隨著陶瓷行業(yè)對(duì)日用陶瓷制品的材料性能和制品形狀等要求的日益提高，傳統(tǒng)的成型方法，如注漿成型、干壓成型已不能滿足其要求。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的成型技術(shù)或多或少存在一些問題，如熱壓鑄成型或注射成型中有機(jī)物含量大，脫脂較困難，干燥變形大；注漿成型所需時(shí)間長(zhǎng)，坯體強(qiáng)度低，成品率低；這些都限制了日用陶瓷產(chǎn)業(yè)以及整個(gè)陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及應(yīng)用前景。添加氧化鋁或者氧化鋁陶瓷因具有滲透性、熱導(dǎo)率低、抗腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于日用陶瓷產(chǎn)品中?，F(xiàn)有技術(shù)中采用凝膠注模成型的方法制備形狀復(fù)雜的日用陶瓷件，但是大多數(shù)采用如單體丙烯酰胺、亞甲基雙丙烯酰胺、固化劑聚乙烯亞胺等作為凝膠成分，毒性大，對(duì)人體有危害，而且有機(jī)物用量大，成本比較高，不適合大規(guī)模的生產(chǎn)。針對(duì)這種缺點(diǎn)，需要對(duì)氧化鋁陶瓷制備工藝進(jìn)行相應(yīng)的改性，從而滿足氧化鋁陶瓷發(fā)展的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，包括以下具體步驟：
（1）將氧化鋁微粉、高嶺土微粉、微硅粉按照一定的比例混合后放入混料機(jī)中進(jìn)行干法混合90-120分鐘后形成混合粉料待用；將硅酸乙酯、固含量為30%的硅溶膠、無水乙醇按照一定的比例混合均勻，得到預(yù)混液待用；
（2）將混合粉料與預(yù)混液按照混合攪拌均勻后加入球磨機(jī)中，利用二氧化鋯為球磨介質(zhì)，控制球料比為8-9:1，球磨混合90-120分鐘后得到陶瓷漿料，然后對(duì)其進(jìn)行真空攪拌除泡15-20分鐘，最后加入預(yù)混液質(zhì)量1-1.5%的正丁醇的無水乙醇溶液作為固化劑，再次真空攪拌1-2分鐘；
（3）將步驟（2）中加入固化劑的陶瓷漿料倒入模具鋼模具中，室溫下靜置直至固化，然后脫模，形成陶瓷生坯，室溫下干燥4-5小時(shí)后浸漬到2-3倍量的混合有機(jī)溶劑中20-24小時(shí)；
（4）將浸漬后的陶瓷生坯放入真空爐中，在氬氣保護(hù)狀態(tài)下加熱至400-450℃至有機(jī)物碳化，最后放入無壓燒結(jié)爐中，加熱至1500-1600℃進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)即可。
所述的一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，步驟（1）中所述的氧化鋁微粉、高嶺土微粉、微硅粉的粒徑均為10-100μm，且氧化鋁微粉、高嶺土微粉、微硅粉的重量配比分別為55-60%、20-25%、15-25%。
所述的一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，步驟（1）中所述的硅酸乙酯、固含量為30%的硅溶膠、無水乙醇的重量配比分別為20-25%、25-30%、45-55%。
一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，步驟（2）中所述的混合粉料與預(yù)混液的質(zhì)量比為70:30。
一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，步驟（2）中所述的正丁醇的無水乙醇溶液具體是指正丁醇與無水乙醇的質(zhì)量配比為30:70。
一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，步驟（3）中所述的混合有機(jī)溶液浸漬，其中混合有機(jī)溶液的制備方法如下：將蔗糖溶于1.25-1.5倍量的去離子水中形成溶液，然后加入溶液質(zhì)量0.8-1%的聚乙烯吡咯烷酮以及0.4-0.5%的正丁醇，攪拌均勻即可。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明利用硅酸乙酯、硅溶膠溶解后制成預(yù)混液與氧化鋁、高嶺土、微硅粉制成陶瓷懸浮漿料，再加入正丁醇進(jìn)固化劑后注漿入模具鋼磨具中進(jìn)行常溫下的固化成型，與現(xiàn)有技術(shù)凝膠注漿成型工藝中應(yīng)用的丙烯酰胺體系相比，不僅原料成分安全，對(duì)人體以及環(huán)境無害，同時(shí)常溫下即固化，降低了能耗，同時(shí)由于硅溶膠與硅酸乙酯在固化過程中形成交織的網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)，對(duì)氧化鋁等陶瓷顆粒的固化作用明顯，提高了陶瓷生坯的強(qiáng)度；再利用蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、正丁醇等制備成復(fù)合有機(jī)物浸漬液，與陶瓷生坯的浸潤(rùn)性良好，能夠通過陶瓷生坯的微小孔隙進(jìn)行陶瓷內(nèi)部，通過高溫碳化，能夠與陶瓷生坯中的二氧化硅成分發(fā)生反應(yīng)生成碳化硅，從而能起到更好的促進(jìn)燒結(jié)的效果，提高表面能，生成的碳化硅彌散分布于連續(xù)相中有助于細(xì)化陶瓷晶粒從而產(chǎn)生細(xì)晶強(qiáng)化的效果，促進(jìn)了致密化進(jìn)程。
本發(fā)明的方法能夠制備復(fù)雜造型的日用陶瓷產(chǎn)品，工藝簡(jiǎn)單、成本低廉，制造工期短，而且具有抗化學(xué)侵蝕、抗氧化化、耐臟污的效果，值得推廣。
具體實(shí)施方式
一種利用硅溶膠復(fù)配物混懸注漿制備氧化鋁日用陶瓷坯的方法，包括以下具體步驟：
（1）將55g氧化鋁微粉、25g高嶺土微粉、20g微硅粉混合后放入混料機(jī)中進(jìn)行干法混合90分鐘后形成混合粉料待用；將9g硅酸乙酯、11g固含量為30%的硅溶膠、25g無水乙醇按照一定的比例混合均勻，得到預(yù)混液待用；
（2）將混合粉料與預(yù)混液按照混合攪拌均勻后加入球磨機(jī)中，利用二氧化鋯為球磨介質(zhì)，控制球料比為8:1，球磨混合90分鐘后得到陶瓷漿料，然后對(duì)其進(jìn)行真空攪拌除泡15分鐘，最后加入4.5g正丁醇的無水乙醇溶液作為固化劑，其中正丁醇與無水乙醇的質(zhì)量配比為30:70，再次真空攪拌1分鐘；
（3）將步驟（2）中加入固化劑的陶瓷漿料倒入模具鋼模具中，室溫下靜置直至固化，然后脫模，形成陶瓷生坯，室溫下干燥4小時(shí)后浸漬到2倍量的混合有機(jī)溶劑中20小時(shí)；
（4）將浸漬后的陶瓷生坯放入真空爐中，在氬氣保護(hù)狀態(tài)下加熱至400℃至有機(jī)物碳化，最后放入無壓燒結(jié)爐中，加熱至1500℃進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)即可。
步驟（3）中所述的混合有機(jī)溶液浸漬，其中混合有機(jī)溶液的制備方法如下：將蔗糖溶于1.25倍量的去離子水中形成溶液，然后加入溶液質(zhì)量0.8%的聚乙烯吡咯烷酮以及0.4%的正丁醇，攪拌均勻即可。