新型骨质瓷制备工艺与性能研究

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1、摘要骨质瓷是在陶瓷原料中掺入动物骨灰，经高温烧制而成的瓷器，是当今世界上公认的高档日用陶瓷。本文以骨粉、高岭土、长石、石英为原料，采用注浆成型的方法制备出骨质瓷，系统地研究了骨粉处理工艺、骨质瓷的配方、注浆成型工艺和烧成工艺对骨质瓷性能的影响规律，主要研究结果如下：1、骨粉处理工艺结果表明，将骨粉再次煅烧到1200℃以上，骨质瓷浆料的流动性变好，能有效解决骨质瓷浆料流动差的难题。并且，将再煅烧后的骨粉球磨至平均粒径D50小于lp,m，然后水洗，再配制成骨瓷浆料，其成瓷烧成范围比常规方法要增加20℃左右。2、以Ca3(P04)2．A1203．Si02相图为依据，研究了骨质瓷组成、显微结构和性能

2、之间的关系。在此基础上，通过正交设计制定了一系列的坯料组成，对试样的流动性、抗弯强度、白度和收缩率进行了综合实验和分析，确定了合理的坯料组成：骨粉55％，高岭土30％，长石15％，石英10％左右。3、注浆成型工艺表明，采用各种原料先细磨后混料的工艺所制备试样的性能明显优于各种原料共混磨工艺。实验表明，当骨粉、高岭土、长石、石英的平均中值粒径D50分别为0．901am、4．399m、2．409m、8．049m左右时，可制备流动性好，白度和抗弯强度高的骨质瓷坯体。4、研究骨质瓷坯体在烧成过程中的变化，制定了合理的烧成制度，实验结果表明：在1240℃保温2h所制备的骨质瓷性能要好于在1250℃(理

3、论烧成温度)所制备的骨质瓷性能。在最优的工艺条件下所制备瓷体的白度为92．97％，体积密度为2．70egem3，抗弯强度为114．84MPa，收缩率为16．83％，透光度为27．14％。关键词：骨质瓷：骨粉：制备工艺AbstractCommonlyacceptedasahi．ghgradedomesticceramics，bonechinaWasmadefromceramicrawmaterialsmixedwithanimalboneashsinteringathightemperature．Inthisresearch，bonechinawasobtainedbyslipcastingw

4、ithrawmaterialsofboneash，kaolin，feldsparandquartz．Meanwhile，theinfluencesofbonepowdertreatmentprocess，formula,slipcastingandsinteringonthepropertiesofbonechinahavebeensystematicallystudied．Themainresultswereasfollows．1．AnewtreatmentprocessforboneashWasadoptedtosolvethepoorfluidityproblemoftheslurry

5、effectively．ThefluidityofthebonechinaslurrybecamebeReraftercalciningabove1200"Conceagain．Afterthat，theboneashWasgrindedbyballmillingtolessthanlpminaverage-median·size(D50)，andthroughwater-washing,intheendthebonechinaslurrywaspreparedagain．Bythenewprocesstheceramicssinteringtemperaturerangecouldenla

6、rgeabout20℃morethanthatbyregularmethod．2．TherelationshipofthecompositionandmicrostructureofbonechinatoitspropertiesWasstudiedbasingontheCa3(P04)2一A1203一Si02phasediagram．thefluidity,bendingstrength，whitenessandshrinkageofbonechinaweresyntheticanalysizedbyorthogonalexpefimentS，andtheappropriaterawcom

7、posewasdeterminedbyboneash55％，kaolin30％，feldsparl5％andquartz10％．3．Slipcastingprocessshowedthattheperformanceofthesamplepreparedbyblendingvariousmaterialsbeforegrindingwasbetterthanthataftergrinding．Andthebo