專利名稱：電磁爐陶瓷板及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低膨脹系數(shù)陶瓷板，尤其是一種適用電磁爐、微波爐、比薩爐和光波爐等絕緣、耐熱和低膨脹系數(shù)陶瓷板及其制備方法。
背景技術(shù)：
電磁爐面板是電磁爐等家電設(shè)備中必須的關(guān)鍵部件，它要求陶瓷板具有耐
80(TC高溫而不變形，能承受600'C以上到室溫的溫度急變10次不開裂，同時(shí)要具有相當(dāng)高的強(qiáng)度。1971年德國的肖特公司首次采用微晶玻璃應(yīng)用在電磁爐上，現(xiàn)在市面上電磁爐面板全部采用微晶板，由于微晶板只有只有西方國家少數(shù)幾家產(chǎn)品能達(dá)到在80(TC不軟化變形和在使用過程中不發(fā)黃，所有國產(chǎn)微晶玻璃板在70(TC就開始軟化變形，嚴(yán)重影響電磁爐的使用安全；國產(chǎn)微晶板在使用中也普遍出現(xiàn)發(fā)黃的嚴(yán)重問題，影響電磁爐的美觀和衛(wèi)生清潔；國產(chǎn)微晶板的制備工藝是采用通過玻璃熔爐150(TC以上高溫熔化再成型，然后通過700'C以上晶化爐晶化，得到的微晶板再經(jīng)過拋光后才能使用，從而造成后加工工序多和能耗高；另外，廣州東門子電業(yè)制造有限公司邱明勇報(bào)道黑晶板在國內(nèi)市場(chǎng)占有率2005年就達(dá)到43—48%，現(xiàn)在黑晶板市場(chǎng)占有率達(dá)到80—90%。但國產(chǎn)黑晶板的強(qiáng)度較低，535g鋼球llcm高沖擊幾次就出現(xiàn)碎裂，常常導(dǎo)致電磁爐在使用過程中出現(xiàn)面板開裂的現(xiàn)象。采用高性能陶瓷板替代微晶玻璃板到目前為止尚無成功報(bào)道。因此，有必要開發(fā)一種新的陶瓷材料來適應(yīng)高品質(zhì)電磁爐發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)的技術(shù)問題是提供一種高性能、低能耗的電磁爐陶瓷板以及其制備方法，通過該技術(shù)制備出的電磁爐陶瓷板具有80(TC — 110(TC無變形；其熱膨脹系數(shù)在0—1.5X10—6/K;能承受650'C到室溫水10次循環(huán)無開裂；制備能耗是微晶板的2/3左右，成本是微晶玻璃的1/2左右；能夠抵抗535克鋼球11-18cm高跌落不開裂或沖擊錘沖擊5次不開裂的強(qiáng)度；孔隙率在0一40%;在使用中無發(fā)黃現(xiàn)象，并使電磁爐陶瓷板符合行業(yè)要求。
本發(fā)明的技術(shù)方案是電磁爐陶瓷板及其制備方法，其特征在于采用下列
配方和制備方法
(1) 配方(以重量比計(jì))
電磁爐陶瓷板配方陶瓷骨料72—90%;有機(jī)粘結(jié)劑5-8%;有機(jī)成孔劑5_20%。
陶瓷骨料是指氧化鋁、透鋰長石、鋰輝石、石英、瓷粉、碳化硅和堇青石等其中的一種，或者多種或者全部，可按任意比例組合成組合物；有機(jī)粘結(jié)劑是羥甲基纖維素、羧甲基纖維素、淀粉和糊精等其中的一種，或者多種或者全部，可按任意比例組合成組合物；所述有機(jī)成孔劑為淀粉、碳黑和木炭等其中的一種，或者多種或者全部，可按任意比例組合成組合物。
(2) 制備方法
A、 配料。將陶瓷骨料、有機(jī)粘結(jié)劑、有機(jī)成孔劑按比例要求配料；
B、 球磨。將上述混合料在球磨機(jī)中球磨24小時(shí)，其中料球石水=1:2: 1，得到陶瓷漿料；
C、 造粒。將B步驟中所得混合陶瓷料漿采用噴霧造?；蚴止ぴ炝?，并陳腐8小時(shí)以上，得到陶瓷粉料；
D、 成型。將C步驟所得陶瓷粉料，用250 — 1000噸的陶瓷壓力成型機(jī)壓制成型，成型壓力15 — 60MPa，得到電磁爐陶瓷板生坯；
El、施釉和干燥。將D步驟所得電磁爐陶瓷板生坯采用噴釉或浸釉方式上釉，并在干燥窯中60-90。C干燥l-2小時(shí)，得到電磁爐陶瓷板施釉生坯；
Fl、將E1中所得電磁爐陶瓷板施釉生坯，放入輥道窯或梭式窯等窯爐中進(jìn)行共燒，以5_15°C/min的升溫速度進(jìn)行升溫，在700'C保溫1-2小時(shí)，在1100'C — 140(TC保溫2—6小時(shí)，得到電磁爐陶瓷板成品；
或者
E2、將D步驟所得電磁爐陶瓷板生坯，放入輥道窯或梭式窯等窯爐中進(jìn)行燒結(jié)，以5 — 15TVmin的升溫速度進(jìn)行升溫，在70(TC保溫1-2小時(shí)，在1100°C —140(TC保溫2—6小時(shí)，得到電磁爐陶瓷板素坯；
F2、將E2步驟得到的陶瓷板素坯經(jīng)過絲印網(wǎng)印刷顏色裝飾層后，經(jīng)過干燥爐70(TC烘烤1_2小時(shí)就得到電磁爐陶瓷板成品；
或者
E3、將E2步驟中制得的陶瓷素坯進(jìn)行上釉，再進(jìn)行釉燒，以5 — 15。C/min的升溫速度進(jìn)行升溫，110(TC — 130(TC保溫1小時(shí)，得到電磁爐陶瓷板成品；本發(fā)明中，電磁爐陶瓷板球磨、造粒、壓制成型都為公知技術(shù)。本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)是
1原材料便宜。陶瓷板采用的是普通陶瓷原料因而價(jià)格便宜，而微晶玻璃生產(chǎn)中使用的碳酸鋰是進(jìn)口昂貴化工原料，故采用陶瓷板代替微晶玻璃板成本降低50%以上。
2成型工藝簡(jiǎn)單。陶瓷板采用普通干壓成型工藝，設(shè)備投資小，生產(chǎn)周期短，整個(gè)陶瓷板生產(chǎn)線設(shè)備投資是微晶玻璃板生產(chǎn)線設(shè)備投資的1/2左右，同時(shí)陶瓷板可以實(shí)現(xiàn)坯釉共燒，能耗是微晶玻璃板的2/3左右。3后加工工序少。不需要磨平和拋光，可以直接生產(chǎn)成品。4性能好。陶瓷板能達(dá)到800—110(TC高溫不變形，使用中無任何發(fā)黃問
題出現(xiàn)，能成熟535g鋼球ll-18cm沖擊10次不裂或沖擊錘沖擊5次不裂，抗
溫度急變性好，65(TC到室溫水淬10次不裂。
具體實(shí)施例方式
以下所述實(shí)例詳細(xì)的說明了本發(fā)明。在實(shí)例中，除另有說明外，所有份數(shù)和百分比均按重量計(jì)。實(shí)施例1
1、 按配方稱取600g堇青石、100g鋰輝石、50g氧化鋁、200g玉米淀粉和50g羥甲級(jí)纖維素。
2、 將1步驟中所得粉料加入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，料球石水=1: 2: 1，
球磨時(shí)間24小時(shí)，得到陶瓷料漿2000g;
3、 將2步驟中得到的陶瓷料漿進(jìn)行噴霧造粒并陳腐8小時(shí)，得到1050g造粒陶瓷粉；
4、 將3步驟中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450噸的陶瓷壓力成型機(jī)壓制成片狀，成型壓力25Mpa，得到電磁爐陶瓷板生坯2片；
5、 將4步驟中所得電磁爐陶瓷板生坯2片，在輥道窯中以15"C/min的升溫速度進(jìn)行升溫，在70(TC保溫1小時(shí)，在120(TC保溫2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，得到電磁爐陶瓷板素坯2片；
6、 將5步驟中得到電磁爐陶瓷板素坯2片進(jìn)行絲網(wǎng)印刷顏色油墨，在700"C烤爐中烘烤1小時(shí)就得到電磁爐陶瓷板成品；實(shí)施例2
1、 按配方稱取720g鋰輝石，100g碳化硅，50g羥甲級(jí)纖維素，130g木炭;
2、 將1步驟的粉料加入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，料球石水=1: 2: 1，球 磨時(shí)間24小時(shí)，得到陶瓷料漿2000g;
3、 將2步驟中得到的陶瓷料漿進(jìn)行噴霧造粒并陳腐8小時(shí)，得到1050g 造粒陶瓷粉；
4、 將3步驟中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450噸的陶瓷壓力成 型機(jī)壓制成片狀，成型壓力18Mpa，得到電磁爐陶瓷板生坯2片；
5、 將4步驟制得的電磁爐陶瓷板生坯2片進(jìn)行浸釉并烘干，得到電磁爐陶 瓷板生釉坯2片；
6、 將5步驟中所得電磁爐陶瓷板生釉坯2片在輥道窯中按15'C/min的升 溫速度進(jìn)行升溫，在700'C保溫1小時(shí)，在130(TC保溫2小時(shí)進(jìn)行燒結(jié)，得到 電磁爐陶瓷板成品2片；
實(shí)施例3
1、 按配方稱取300g堇青石、200g鋰輝石、300g透鋰長石、50g氧化鋁、 50g羥甲級(jí)纖維素、100g碳黑；
2、 將1步驟的粉料加入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，料球石水=1: 2: 1，球
磨時(shí)間24小時(shí)，得到陶瓷料槳2000g;
3、 將2步驟中得到的陶瓷料槳進(jìn)行噴霧造粒并陳腐8小時(shí)，得到1050g 造粒陶瓷粉；
4、 將3步驟中得到的造粒陶瓷粉加入到模具中，采用450噸的陶瓷壓力成 型機(jī)壓制成片狀，成型壓力30Mpa，得到電磁爐陶瓷板生坯2片；
5、 將4步驟中所得電磁爐陶瓷板生坯2片，放入輥道窯中按15"C/min升溫速度進(jìn)行升溫，在70(TC保溫1小時(shí)，在1280。C高溫階段保溫3小時(shí)，得到 電磁爐陶瓷板素坯板2片；
6、將5步驟中所得電磁爐陶瓷板素坯板進(jìn)行浸釉并烘干，然后在輥道窯中 以1150'C保溫2h燒成，得到電磁爐陶瓷板成品2片。
權(quán)利要求
1. 電磁爐陶瓷板，其特征在于采用下列配方(以重量百分比計(jì))陶瓷骨料72—90％；有機(jī)粘結(jié)劑5-8％；有機(jī)成孔劑5—20％。
2. 按照權(quán)利要求l所述的電磁爐陶瓷板其特征在于所述的陶瓷骨料是氧化鋁、透鋰長石、鋰輝石、石英、瓷粉、碳化硅和堇青石等其中的一種，或者 多種或者全部，可按任意比例組合成組合物。
3. 按照權(quán)利要求1所述的有機(jī)粘結(jié)劑其特征在于所述的有機(jī)粘結(jié)劑是羥 甲基纖維素、羧甲基纖維素、淀粉和糊精等其中的一種，或者多種或者全部， 可按任意比例組合成組合物。
4. 按照權(quán)利要求1所述的有機(jī)成孔劑其特征在于所述有機(jī)成孔劑為淀粉、 碳黑和木炭等其中的一種，或者多種或者全部，可按任意比例組合成組合物。
5. —種制備權(quán)利要求l所述的電磁爐陶瓷板的制備方法，其特征在于采 用配料、球磨、造粒、成型、施釉和干燥、燒結(jié)、絲網(wǎng)印刷等步驟。
6. 按照權(quán)利要求5所述的電磁爐陶瓷板的制備方法，其特征在于所述成型是指采用用250—1000噸的陶瓷壓力成型機(jī)干壓壓制成型，成型壓力15 — 60Mpa 。
7. 按照權(quán)利要求5所述的電磁爐陶瓷板的制備方法，其特征在于所述施釉和干燥是指采用噴釉或浸釉方式上釉，并在干燥窯中60-90'C干燥1-2小時(shí)。
8. 按照權(quán)利要求5所述的電磁爐陶瓷板的制備方法，其特征在于所述燒 結(jié)是指在放入輥道窯或梭式窯等窯爐中進(jìn)行，以5 — 15'C/min的升溫速度進(jìn)行 升溫，在700。C保溫l-2小時(shí)，在1100。C一1400。C保溫2 — 6小時(shí)。
9. 按照權(quán)利要求5所述的電磁爐陶瓷板的制備方法，其特征在于所述絲 網(wǎng)印刷是指通過絲印網(wǎng)印刷顏色裝飾層后，經(jīng)過干燥爐700'C烘烤l一2小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電磁爐陶瓷板及其制備方法。采用普通陶瓷骨料和有機(jī)粘結(jié)劑，用有機(jī)成孔劑，配比為陶瓷骨料72-90％；有機(jī)粘結(jié)劑5-8％；有機(jī)成孔劑5-20％；采用干壓成型制備工藝。通過該技術(shù)制備出的電磁爐陶瓷板具有800℃-1100℃無變形；其熱膨脹系數(shù)在0-1.5×10^-6/K；能承受650℃到室溫水10次循環(huán)無開裂；制備能耗是微晶板的2/3左右，成本是微晶玻璃的1/2左右；能夠抵抗535克鋼球11-18cm高跌落不開裂或沖擊錘沖擊5次不開裂的強(qiáng)度；孔隙率在0-40％；在使用中無發(fā)黃現(xiàn)象，并使電磁爐陶瓷板符合行業(yè)要求。
文檔編號(hào)C04B38/00GK101456755SQ20091004242
公開日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2009年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月6日
發(fā)明者協(xié) 伍, 周治德, 曉 張, 李桂銀 申請(qǐng)人:湖南大學(xué)