本發(fā)明屬于陶瓷，更具體地，涉及一種玉貝瓷泥料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、隨著全球海洋污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，全球每年約產(chǎn)生1000萬(wàn)噸的廢棄貝殼。大量貝殼垃圾的積累已成為一個(gè)亟待解決的環(huán)境難題，其中將貝殼應(yīng)用到陶瓷領(lǐng)域成為可行的解決方案之一。貝殼的主要成分為方解石和碳酸鈣，創(chuàng)新性地應(yīng)用在陶瓷中不僅可以減少對(duì)傳統(tǒng)礦物資源的依賴，還能有效應(yīng)對(duì)貝殼垃圾處理問(wèn)題。因此，利用廢棄貝殼研發(fā)新型貝瓷，不僅是保護(hù)環(huán)境的需求，也是推動(dòng)陶瓷行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
2、貝殼的主要成分為單一的碳酸鈣，如果簡(jiǎn)單的將其添加到陶瓷成分中，單一的鈣相使得瓷體的熱穩(wěn)定性較差，燒制過(guò)程中碳酸鈣容易分解，進(jìn)而影響瓷器的強(qiáng)度和耐用性。此外，不同來(lái)源的貝殼因礦物組成和微觀結(jié)構(gòu)的差異，存在顯著的物理性能波動(dòng)，導(dǎo)致制成的瓷器在質(zhì)量和物理性能上不穩(wěn)定，包括存在抗折強(qiáng)度低、透光性差等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供納一種玉貝瓷泥料及其制備方法和應(yīng)用。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：
3、本發(fā)明提供了玉貝瓷泥料，所述玉貝瓷泥料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：磷酸化改性貝殼粉22～24％，磷酸三鈉20～23％，海藻酸鈉6～8％，羧甲基纖維素6～8％，無(wú)機(jī)顆粒氧化鋁2～4％，氧化鋯2～4％，鈦酸鋁2～4％，氮化鋁2～4％，偏鋁酸鈉2～4％，氧化鎂2～4％，高嶺土補(bǔ)足100％。
4、本發(fā)明以磷酸化改性貝殼粉和高嶺土為主要原料制備出的玉貝瓷泥料在梯度煅燒下能夠制得高性能玉貝瓷。玉貝瓷中主晶相為鈣長(zhǎng)石，同時(shí)含有β-磷酸三鈣和羥基磷灰石和硅酸鈣，平均抗折強(qiáng)度達(dá)168.80mpa，是傳統(tǒng)貝瓷的4.09倍。該技術(shù)突破性地兼顧了材料性能優(yōu)化與美學(xué)提升，所制玉貝瓷白度、透光度顯著優(yōu)于傳統(tǒng)貝瓷。
5、進(jìn)一步的，所述磷酸化改性貝殼粉制備步驟如下：將貝殼煅燒成貝殼粉，再將貝殼粉和磷酸三鈉加水預(yù)混合反應(yīng)獲得預(yù)混合反應(yīng)液，在預(yù)混合反應(yīng)液中加入偏鋁酸鈉攪拌1～2h得到混合反應(yīng)液，蒸干混合反應(yīng)液并煅燒得到磷酸化改性貝殼粉。
6、進(jìn)一步的，所述煅燒溫度為800～1100℃，時(shí)間為2～5h。
7、進(jìn)一步的，所述預(yù)混合反應(yīng)條件為80～90℃，4～7h。
8、進(jìn)一步的，所述貝殼粉、磷酸三鈉、偏鋁酸鈉和水的質(zhì)量體積比為：0.5～1.5g：1～1.5g：0.1～0.3g：4～6ml。
9、進(jìn)一步的，所述方法是將權(quán)利要求1中所述的玉貝瓷泥料各組分混合后和球磨小球按照0.5～1.5∶1～3的質(zhì)量比球磨11～13h制得。
10、本發(fā)明還提供所述的玉貝瓷泥料在燒制玉貝瓷中的應(yīng)用，所述玉貝瓷是通過(guò)將玉貝瓷泥料烘干后梯度煅燒得到。
11、進(jìn)一步的，所述梯度煅燒步驟為：從20～30℃開(kāi)始，按照4～6℃/min的升溫速率升至780～820℃，不保溫，再?gòu)?80～820℃按照2～4℃/min的升溫速率升至1100～1300℃，保溫0.1～0.5h。
12、本發(fā)明具有以下有益效果：
13、本發(fā)明通過(guò)引入磷酸化改性貝殼粉及β-磷酸三鈣、羥基磷灰石等新相，與鈣長(zhǎng)石形成緊密界面結(jié)合，協(xié)同增強(qiáng)晶界力學(xué)性能。使得玉貝瓷平均抗折強(qiáng)度達(dá)168.80mpa，是傳統(tǒng)貝瓷的4.09倍，顯著提升了抗玩著強(qiáng)度。玉貝瓷的微孔結(jié)構(gòu)和連續(xù)鈣長(zhǎng)石骨架能夠減少光散射，在700nm波長(zhǎng)下透光度達(dá)3.72％，較傳統(tǒng)貝瓷提升顯著。采用貝殼廢棄物制備改性貝殼粉，提升資源利用率，符合綠色制造理念。
1.玉貝瓷泥料，其特征在于，所述玉貝瓷泥料由以下質(zhì)量百分比的成分組成：磷酸化改性貝殼粉22～24％，磷酸三鈉20～23％，海藻酸鈉6～8％，羧甲基纖維素6～8％，無(wú)機(jī)顆粒氧化鋁2～4％，氧化鋯2～4％，鈦酸鋁2～4％，氮化鋁2～4％，偏鋁酸鈉2～4％，氧化鎂2～4％，高嶺土補(bǔ)足100％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玉貝瓷泥料，其特征在于，所述磷酸化改性貝殼粉制備步驟如下：將貝殼煅燒成貝殼粉，再將貝殼粉和磷酸三鈉加水預(yù)混合反應(yīng)獲得預(yù)混合反應(yīng)液，在預(yù)混合反應(yīng)液中加入偏鋁酸鈉攪拌1～2h得到混合反應(yīng)液，蒸干混合反應(yīng)液并煅燒得到磷酸化改性貝殼粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉貝瓷泥料，其特征在于，所述煅燒溫度為800～1100℃，時(shí)間為2～5h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉貝瓷泥料，其特征在于，所述預(yù)混合反應(yīng)條件為80～90℃，4～7h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玉貝瓷泥料，其特征在于，所述貝殼粉、磷酸三鈉、偏鋁酸鈉和水的質(zhì)量體積比為：0.5～1.5g：1～1.5g：0.1～0.3g：4～6ml。
6.權(quán)利要求1所述的玉貝瓷泥料的制備方法，其特征在于，所述方法是將權(quán)利要求1中所述的玉貝瓷泥料各組分混合后和球磨小球按照0.5～1.5∶1～3的質(zhì)量比球磨11～13h制得。
7.權(quán)利要求1所述的玉貝瓷泥料在燒制玉貝瓷中的應(yīng)用，其特征在于，所述玉貝瓷是通過(guò)將玉貝瓷泥料烘干后梯度煅燒得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述梯度煅燒步驟為：從20～30℃開(kāi)始，按照4～6℃/min的升溫速率升至780～820℃，不保溫，再?gòu)?80～820℃按照2～4℃/min的升溫速率升至1100～1300℃，保溫0.1～0.5h。