專利名稱：人造玉石餐具及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玉石的人工合成領(lǐng)域，具體涉及一種人造玉石餐具及其制備方法。
背景技術(shù)：
天然玉石質(zhì)地致密、堅韌，經(jīng)加工成各種工藝品，具有很高的觀賞、使用和收藏價值，但資源有限，價格昂貴難以為大眾接受。近年來，人造玉石產(chǎn)品在市場上不斷出現(xiàn)，大都以樹脂中加入石粉粘合而成，其主要缺點是硬度低，熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性差，不能用來制
作餐具。專利CN101717M8A中記載了以滑石、高嶺土、長石、氧化鋁為原料，燒成后瓷坯中含堇青石多于原頑灰石的一種中低溫燒結(jié)日用滑石瓷，克服了現(xiàn)有滑石瓷成型難、燒成難和易炸瓷的特點，但制品中含堇青石、原頑灰石等多種結(jié)晶，影響其透光度。專利CN101665347A中記載了以高嶺土、石英、鉀長石、氧化鋁、增透劑為原料，經(jīng)素燒、釉燒制成一種高強、高白、高透的日用細瓷，克服了普通強化瓷透光性差，滑石瓷和骨質(zhì)瓷等高檔瓷不易成型的難題，從主體成分來看仍然屬于提高了增透性的強化瓷。堇青石礦物的莫氏硬度7-7. 5，化學式為2Mg0 · 2A1203 · 5Si02，理論化學組成為 Mg013. 7%, Al20334. 9%, Si0251. 4%，由于它具有很低的熱膨脹系數(shù)和優(yōu)異的熱震穩(wěn)定性， 因而被廣泛用于制造工業(yè)陶瓷的窯具或耐高溫沖擊的陶瓷配件，目前沒有檢索到以堇青石為主晶相制作餐具的技術(shù)資料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種人造玉石餐具及其制備方法，制得的人造玉石餐具不用施釉，制品中以堇青石為主晶相，不含鉛、鎘對人身體有害的重金屬元素，制品的外觀溫潤光滑、透光度高、硬度高，抗熱震性和化學穩(wěn)定性良好。本發(fā)明所述的人造玉石餐具，其重量百分組成為MgO占6. 5-10.0%、Al2O3占 22-28%, SiO2 占 60-67%, K2O 占 1. 7-4. 0%, Fe2O3 ( 0. 2% 禾口 TiO2 ^ 0. 2% 實踐中上述組成不足100%，余量為不可避免的常規(guī)礦物雜質(zhì)。其XRD譜線顯示晶相為堇青石占45-70%，其余為玻璃相。本發(fā)明所述的人造玉石餐具的制備方法，依次按照下列步驟進行(1)將含有所需成分的原料按化學重量百分組成配料混合，外加原料總重量 0-1. 5%的陶瓷顏料；(2)將混合好后的配料濕法研磨至粒徑5微米以下；(3)料漿噴霧造粒，造粒粉顆粒的粒度為16-40目篩余(意即16目篩下和40目篩上之間的顆粒料，類似表述意思相同)20-35%;40-80目篩余30-48%;80-100目篩余 10-20% ； 100 目篩下占 1-15% ；(4)造粒后的配料等靜壓成型得坯體；(5)成型后的坯體干燥；
(6)干燥后的坯體高溫燒成，燒成溫度為U80-1360°C，燒成保溫時間為 30-300min ；(7)降溫至室溫后得粗坯體；(8)粗坯體直接研磨、拋光，制得制品。其中配料時加入陶瓷顏料進行調(diào)整，能夠分別制得呈現(xiàn)白色、青色、黃色、紅色的制品。等靜壓成型的壓力優(yōu)選為60_300Mpa。坯體干燥優(yōu)選采用自然干燥方式，干燥時間1-3天。燒成優(yōu)選采用梭式窯燒成。燒成后的粗坯體直接研磨、拋光，制得制品，不用施釉和再次釉燒。制得的制品包括普通效果或具有浮雕畫面的各種盤類、碗類、杯類、調(diào)羹類、針匙類、壺類、品鍋類等餐具。各成分引入所用的原料分別優(yōu)選如下MgO成分引入的原料為低鐵燒結(jié)鎂粉、熟滑石或合成堇青石中的一種或幾種的組
I=I OAl2O3成分引入的原料為粘土、工業(yè)氧化鋁、鉀長石或合成堇青石中的一種或幾種的組合。SiO2成分引入的原料為石英粉、熟滑石、粘土或合成堇青石中的一種或幾種的組
I=I OK2O成分引入的原料為鉀長石。低鐵燒結(jié)鎂粉、熟滑石、粘土、工業(yè)氧化鋁、石英粉、鉀長石、合成堇青石均為市售商品。陶瓷顏料為市售商品，本發(fā)明主要采用釩藍、鐠黃、鋯鐵紅三種。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用合成堇青石、工業(yè)氧化鋁、高純高嶺石類粘土、石英等普通無機原料制得了人造玉石餐具，不同于傳統(tǒng)陶瓷，制品表面沒有釉層，制品中不含鉛、鎘等重金屬元素。外觀溫潤光滑、有玉的質(zhì)感，透光度、硬度遠高于骨質(zhì)瓷、鎂質(zhì)強化瓷等傳統(tǒng)陶瓷，抗熱震性高于骨質(zhì)瓷、鎂質(zhì)強化瓷等傳統(tǒng)陶瓷。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明。實施例1-6均按照以下方法制備8"盤子并且進行測定配料所用工業(yè)氧化鋁、 低鐵燒結(jié)鎂粉、石英粉、鉀長石、合成堇青石等原料的化學成分如下表1中，將含有所需成分的原料按化學重量百分組成配料混合，外加原料總重量0-1. 5%的陶瓷顏料，用球磨機濕法研磨至配合料的粒徑5微米以下，料漿噴霧造粒，造粒粉顆粒的粒度為16-40目篩余 20-35% ；40-80 目篩余30-48% ；80-100 目篩余10-20% ； 100 目篩下占 1-15%，造粒粉的顆粒等靜壓制成8"盤子，等靜壓成型的壓力為60-300Mpa。坯體自然干燥1_3天后入窯燒成，燒成溫度為U80-1360°C，燒成保溫時間為30-300min，自然降溫至室溫后研磨、拋光， 制得制品。按日用陶瓷檢測國家標準測定各項指標，具體參數(shù)見表2。其中各實施例實驗參數(shù)分別如下實施例1 外加原料總重量1. 5%的釩藍，噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒
4度為16-40目篩余30% ；40-80目篩余48% ；80-100目篩余20% ；100目篩下占2% ；等靜壓成型得坯體，等靜壓成型的壓力為60Mpa。坯體自然干燥3天后入窯燒成，燒成溫度為 1280°C，燒成保溫時間為45min。實施例2 外加原料總重量0. 6%的鋯鐵紅，噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒度為:16-40目篩余35% ；40-80目篩余40% ；80-100目篩余18% ；100目篩下占7% ； 等靜壓成型得坯體，等靜壓成型的壓力為lOOMpa。坯體自然干燥3天后入窯燒成，燒成溫度為1280°C，燒成保溫時間為120min。實施例3 噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒度為16_40目篩余20%; 40-80目篩余48% ；80-100目篩余19% ；100目篩下占13% ；等靜壓成型得坯體，等靜壓成型的壓力為160Mpa。坯體自然干燥2天后入窯燒成，燒成溫度為1300°C，燒成保溫時間為 90mino實施例4 噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒度為16_40目篩余25%; 40-80目篩余45% ；80-100目篩余16% ；100目篩下占14% ；等靜壓成型得坯體，等靜壓成型的壓力為200Mpa。坯體自然干燥1天后入窯燒成，燒成溫度為1320°C，燒成保溫時間為 150mino實施例5 外加原料總重量0. 7%的鐠黃，噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒度為16-40目篩余；35% ；40-80目篩余42% ；80-100目篩余13% ； 100目篩下占10% ； 等靜壓成型的壓力為270Mpa。坯體自然干燥2天后入窯燒成，燒成溫度為1360°C，燒成保溫時間為180min。實施例6 外加原料總重量0. 3%的鐠黃，噴霧造粒成16-100目的顆粒，顆粒的粒度為16-40目篩余；35% ；40-80目篩余40% ；80-100目篩余20% ；100目篩下占5% ；等靜壓成型得坯體，等靜壓成型的壓力為270Mpa。坯體自然干燥1天后入窯燒成，燒成溫度為 1340°C，燒成保溫時間為300min。表1 原料的化學成分
成分Al2O3SiO2Fe2O3TiO2CaOMgOK2ONa2O灼減原料%%%%%%%%%工業(yè)氧化鋁98.890.020.030.010.060.000.000.500.49低鐵燒結(jié)鎂粉0.210.350.450.000.6598.340.000.000.00石英粉0.1599.770.030.010.010.010.010.010.00鉀長石17.8967.350.180.010.290.0110.792.500.98合成堇青石34.9250.780.150.120.3513.500.100.080.00粘土35.2247.530.250.400.140.080.240.2015.94熟滑石1.2563.370.060.030.2434.820.060.040.13表2:產(chǎn)品參數(shù)表
權(quán)利要求
1.一種人造玉石餐具，其特征在于其重量百分組成為MgO占6. 5-10.0%、Al2O3占 22-28%, SiO2 占 60-67%, K2O 占 1. 7-4. 0%, Fe2O3 ( 0. 2% 禾口 TiO2 ^ 0. 2%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造玉石餐具，其特征在于其XRD譜線顯示晶相為堇青石占 45-70%，其余為玻璃相。
3.—種權(quán)利要求1所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于依次按照下列步驟進行(1)將含有所需成分的原料按化學重量百分組成配料混合；(2)將混合好后的配料濕法研磨至粒徑5微米以下；(3)料漿噴霧造粒，造粒粉顆粒的粒度為16-40目篩余20-35% ；40-80目篩余 30-48% ；80-100 目篩余10-20% ；100 目篩下占 1-15% ；(4)造粒后的配料等靜壓成型得坯體；(5)成型后的坯體干燥；(6)干燥后的坯體高溫燒成，燒成溫度為U80-1360°C，燒成保溫時間為30-300min；(7)降溫至室溫后得粗坯體；(8)粗坯體直接研磨、拋光，制得制品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于等靜壓成型的壓力為 60-300Mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于坯體干燥采用自然干燥方式，干燥時間1-3天。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于MgO成分引入的原料為低鐵燒結(jié)鎂粉、熟滑石或合成堇青石中的一種或幾種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于Al2O3成分引入的原料為粘土、工業(yè)氧化鋁、鉀長石或合成堇青石中的一種或幾種的組合。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于S^2成分引入的原料為石英粉、熟滑石、粘土或合成堇青石中的一種或幾種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造玉石餐具的制備方法，其特征在于K2O成分引入的原料為鉀長石。
全文摘要
本發(fā)明屬于玉石的人工合成領(lǐng)域，具體涉及一種人造玉石餐具及其制備方法，其重量百分組成為MgO占6.5-10.0％、A12O3占22-28％、SiO2占60-67％、K2O占1.7-4.0％、Fe2O3≤0.2％和TiO2≤0.2％，依次經(jīng)過配料、研磨、造粒、制坯和燒成。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用合成堇青石、工業(yè)氧化鋁、高純高嶺石類粘土、石英等普通無機原料制得了人造玉石餐具，不同于傳統(tǒng)陶瓷，制品表面沒有釉層，制品中不含鉛、鎘等重金屬元素。外觀溫潤光滑、有玉的質(zhì)感，透光度、硬度遠高于骨質(zhì)瓷、鎂質(zhì)強化瓷等傳統(tǒng)陶瓷，抗熱震性高于骨質(zhì)瓷、鎂質(zhì)強化瓷等傳統(tǒng)陶瓷。
文檔編號C03C10/08GK102417305SQ20111025189
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者劉杰, 張啟山, 張守智, 張昆, 朱秀水, 李宇平, 李志軍, 李玉強, 沈松齡, 蔣緒貴 申請人:淄博工陶耐火材料有限公司