本發(fā)明涉及一種高強度陶瓷材料，屬于陶瓷材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：陶瓷是陶器和瓷器的總稱，以天然粘土以及各種天然礦物為主要原料經(jīng)過粉碎混煉、成型和煅燒制得的材料的各種制品。中國是世界上最早應用陶瓷的國家之一，陶瓷因其質(zhì)地堅硬、細密、嚴禁、耐高溫、釉色豐富等特點，廣泛應用于食器、裝飾、科學等領(lǐng)域。其中陶瓷器皿作為日用器皿并因其實用性和審美性沿用至今。時至今日，由于科學技術(shù)的進步，已出現(xiàn)了許多可以代替瓷器皿的材料，如不銹鋼、塑料等，與這些材料制成的器皿相比，傳統(tǒng)陶瓷器皿還存在著抗沖擊性差的缺點，在外力沖擊作用下容易破碎。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明目的是提供一種高強度陶瓷材料，由該材料制成的陶瓷件，具備很高的強度和很好的強度，使得其在外力沖擊下不易破碎，經(jīng)久耐用，能夠產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益。本發(fā)明的方案如下：一種高強度陶瓷材料，由以下重量份原料組成：巖砂晶5-10份、烏剛石30-40份、石榴石10-15份、珍珠陶土18-25份、改性高嶺土6-18份、鉻剛玉9-12份、葉臘石5-10份、七水硫酸鎂3-6份、硅鈣鎂晶須4-10份、納米硼纖維5-7份、四氟化硅2-5份、鉬酸鋇2-8份、氯化石蠟2-6份、PP蠟1-2份、高密度聚乙烯1-2份、低密度聚乙烯0.3-0.9份、添加劑A0.3-1.9份、添加劑B0.3-0.8份；所述的添加劑A制備方法:將磷酸二氫鈉1.3g、丙烯酰胺1.3g、迷迭香酸甲酯2.5g、硅藻酸鈉0.6g于70℃充分攪拌到完全分散，再加入十五烷基磺酰氯2.7g，繼續(xù)于70℃攪拌30min，加入三羥甲基氨基甲烷0.4g、二硫化二苯并噻唑0.21g、馬來酸酐0.7g、二巰基丙烷磺酸鈉0.1g，60℃攪拌反應1h，噴霧干燥，即得；所述的添加劑B制備方法:將1,8-二氨基-3,6-二氧雜辛烷150g、吡咯烷酮羧酸鈉0.24g、異丙醇60g和水42g，放在冰浴中機械攪拌，待溫度降到5℃以下，滴加十五烷基磺酰氯0.7g，滴加時間30min，升溫到20℃反應2h；然后，通過減壓蒸餾將異丙醇去除掉，用400mL乙酸乙酯將產(chǎn)物從水溶液中萃取出來，并加入硫酸鎂干燥，過濾硫酸鎂，通過減壓蒸餾去掉乙酸乙酯，烘干即得。進一步，由以下重量份原料組成：巖砂晶8份、烏剛石38份、石榴石12份、珍珠陶土22份、改性高嶺土10份、鉻剛玉10份、葉臘石6份、七水硫酸鎂4份、硅鈣鎂晶須5份、納米硼纖維6份、四氟化硅3份、鉬酸鋇3份、氯化石蠟5份、PP蠟1.3份、高密度聚乙烯1.6份、低密度聚乙烯0.8份、添加劑A1.4份、添加劑B0.5份。進一步，由以下重量份原料組成：巖砂晶6份、烏剛石33份、石榴石10份、珍珠陶土20份、改性高嶺土17份、鉻剛玉11份、葉臘石8份、七水硫酸鎂5份、硅鈣鎂晶須8份、納米硼纖維7份、四氟化硅3份、鉬酸鋇4份、氯化石蠟4份、PP蠟1.1份、高密度聚乙烯1.8份、低密度聚乙烯0.4份、添加劑A0.8份、添加劑B0.6份。進一步，由以下重量份原料組成：巖砂晶9份、烏剛石35份、石榴石15份、珍珠陶土19份、改性高嶺土8份、鉻剛玉12份、葉臘石9份、七水硫酸鎂4.6份、硅鈣鎂晶須6份、納米硼纖維5份、四氟化硅4份、鉬酸鋇3份、氯化石蠟4份、PP蠟1.7份、高密度聚乙烯1.3份、低密度聚乙烯0.9份、添加劑A1.7份、添加劑B0.36份。進一步，所述的改性高嶺土由以下方法制得：將高嶺土粉碎至1300-1400目后裝入球磨機攪拌、加熱；加熱溫度在72-74℃，加熱時間為20-25min，球磨機轉(zhuǎn)速為1500-1600轉(zhuǎn)/分；在球磨機內(nèi)加入硬脂酸鈣、三氯化鋁，硬脂酸鈣、三氯化鋁與高嶺土重量比為2：4.6：102，球磨機轉(zhuǎn)速不變，溫度控制在78-82℃，持續(xù)35-40分min；然后將溫度降至30-40℃,持續(xù)10-15min，轉(zhuǎn)速1700-1750轉(zhuǎn)/分；冷凝出料。本發(fā)明將十五烷基磺酰氯與三羥甲基氨基甲烷、丙烯酰胺反應，二硫化二苯并噻唑作為催化劑，反應得到一種具有跟陶瓷和有機相容性好的材料，同時三羥甲基氨基甲烷、丙烯酰胺增加了陶瓷的剛性，使其能夠抵抗沖擊；氯化石蠟一方面作為有機粘結(jié)劑使用，另一個作用是增加原料整體的流動性，含量過低流動性較差，無法正常注塑成型；含量過高脫去氯化石蠟后產(chǎn)品孔隙過大，強度變差而且產(chǎn)品燒結(jié)時體積變化太大，容易產(chǎn)生裂紋。吡咯烷酮羧酸鈉為添加劑A的催化劑，提高一種具有回彈力的加劑A；納米硼纖維、四氟化硅增加陶瓷的強度，增加陶瓷的抗沖擊性。本發(fā)明材料制得的陶瓷件，具有良好的力學性能，抗沖擊性能強，在外力沖擊下不易破碎，經(jīng)久耐用。具體實施方式實施例1添加劑A的制備。將磷酸二氫鈉1.3g、丙烯酰胺1.3g、迷迭香酸甲酯2.5g、硅藻酸鈉0.6g于70℃充分攪拌到完全分散，再加入十五烷基磺酰氯2.7g，繼續(xù)于70℃攪拌30min，加入三羥甲基氨基甲烷0.4g、二硫化二苯并噻唑0.21g、馬來酸酐0.7g、二巰基丙烷磺酸鈉0.1g，60℃攪拌反應1h，噴霧干燥，即得；實施例2添加劑B的制備將1,8-二氨基-3,6-二氧雜辛烷150g、吡咯烷酮羧酸鈉0.24g、異丙醇60g和水42g，放在冰浴中機械攪拌，待溫度降到5℃以下，滴加十五烷基磺酰氯0.7g，滴加時間30min，升溫到20℃反應2h；然后，通過減壓蒸餾將異丙醇去除掉，用400mL乙酸乙酯將產(chǎn)物從水溶液中萃取出來，并加入硫酸鎂干燥，過濾硫酸鎂，通過減壓蒸餾去掉乙酸乙酯，烘干即得。實施例3改性高嶺土的制備將高嶺土粉碎至1350目后裝入球磨機攪拌、加熱；加熱溫度在73℃，加熱時間為22min，球磨機轉(zhuǎn)速為1600轉(zhuǎn)/分；在球磨機內(nèi)加入硬脂酸鈣、三氯化鋁，硬脂酸鈣、三氯化鋁與高嶺土重量比為2：4.6：102，球磨機轉(zhuǎn)速不變，溫度控制在81℃，持續(xù)38分min；然后將溫度降至32℃,持續(xù)12min，轉(zhuǎn)速1700轉(zhuǎn)/分；冷凝出料。實施例4一種高強度陶瓷材料，由以下重量份原料組成：巖砂晶8份、烏剛石38份、石榴石12份、珍珠陶土22份、改性高嶺土10份、鉻剛玉10份、葉臘石6份、七水硫酸鎂4份、硅鈣鎂晶須5份、納米硼纖維6份、四氟化硅3份、鉬酸鋇3份、氯化石蠟5份、PP蠟1.3份、高密度聚乙烯1.6份、低密度聚乙烯0.8份、添加劑A1.4份、添加劑B0.5份。實施例5一種高強度陶瓷材料，由以下重量份原料組成：巖砂晶6份、烏剛石33份、石榴石10份、珍珠陶土20份、改性高嶺土17份、鉻剛玉11份、葉臘石8份、七水硫酸鎂5份、硅鈣鎂晶須8份、納米硼纖維7份、四氟化硅3份、鉬酸鋇4份、氯化石蠟4份、PP蠟1.1份、高密度聚乙烯1.8份、低密度聚乙烯0.4份、添加劑A0.8份、添加劑B0.6份。實施例6一種高強度陶瓷材料，由以下重量份原料組成：巖砂晶9份、烏剛石35份、石榴石15份、珍珠陶土19份、改性高嶺土8份、鉻剛玉12份、葉臘石9份、七水硫酸鎂4.6份、硅鈣鎂晶須6份、納米硼纖維5份、四氟化硅4份、鉬酸鋇3份、氯化石蠟4份、PP蠟1.7份、高密度聚乙烯1.3份、低密度聚乙烯0.9份、添加劑A1.7份、添加劑B0.36份。對比例1與實施例5相比，區(qū)別處在于，沒有添加劑A。對比例2與實施例5相比，區(qū)別處在于，沒有添加劑B。對比例3與實施例5相比，區(qū)別處在于，沒有添加劑A和添加劑B。對比例4與實施例5相比，區(qū)別處在于，沒有改性高嶺土。將實施例4-6、對比例1-4的陶瓷材料按以下方法制成陶瓷件。將各原料混合后于265℃下注塑形成坯件；將坯件浸泡于40℃的煤油中，恒溫浸泡3h，確保所述坯件中98％以上的氯化石蠟、PP蠟被溶解到煤油中；將脫去石蠟后的坯件放入燒結(jié)爐中進行400-600℃高溫脫脂；將脫脂后的坯件進行600-1200℃高溫燒制，最后自然冷卻至室溫。將上述陶瓷件依據(jù)美國的ASTMC368進行測定抗沖擊性能，同時檢測其它性能。具體結(jié)果見下表：性能實施例4實施例5實施例6普通平盤對比例1對比例2對比例3對比例4抗沖擊性能(J/cm2)8.828.438.010.8-1.16.886.715.966.05破壞強度（N）247523822340600-10001835173512331356斷裂模數(shù)（MPa）4138358-1226241820盡管上文對本發(fā)明的具體實施方式給予了詳細描述和說明，但是應該指明的是，我們可以依據(jù)本發(fā)明的構(gòu)想對上述實施方式進行各種等效改變和修改，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3