一种保温性能好的日用陶瓷制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷制品领域，具体涉及一种保温性能好的日用陶瓷制品及其制备方法。
背景技术
陶瓷制品是人们日常生活中最常见的器具之一，陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分，其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义，随着近代科学技术的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种，它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料，而是使用其他特殊原料，甚至扩大到非硅酸盐，非氧化物的范围，并且出现了许多新的工艺，使陶瓷具有了各种各样的特殊功能。
日用陶瓷的产生可以说是因为人们对日常生活的需求而产生的，日常生活中人们接触最多，也是最熟悉的瓷器，如餐具、茶具、咖啡具、酒具、饭具等。
但是，目前所使用的日用陶瓷制品还存在以下问题：
1、保温隔热效果差，无法满足保温日用陶瓷制品的使用需要，且在盛装高温食物上，容易造成烫伤；
2、密度大，质量较笨重，不具有轻质特性，且强度等力学性能较差，容易损坏，使用寿命短，综合使用性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种保温性能好的日用陶瓷制品及其制备方法，可有效解决以上问题。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种保温性能好的日用陶瓷制品，由包括以下重量份的原料制成：
钠长石20～26份、
钙长石15～19份、
方解石30～40份、
凹凸棒黏土25～32份、
钠基膨润土10～14份、
硅硼铝钙石5～7份、
石英10～14份、
硅酸铝纤维管8～11份、
硅酸钠4～5.5份、
发泡剂2.2～3份、
稳泡剂0.9～1.3份、
减水剂0.8～1.1份。
优选的，所述保温性能好的日用陶瓷制品由包括以下重量份的原料制成：
钠长石23份、钙长石17份、方解石35份、凹凸棒黏土29份、钠基膨润土12份、硅硼铝钙石6份、石英12份、硅酸铝纤维管9.5份、硅酸钠4.8份、发泡剂2.6份、稳泡剂1.1份、减水剂1份。
优选的，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
优选的，所述减水剂为FDN-Ⅱ缓凝高效减水剂。
优选的，所述稳泡剂为聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的混合物。
优选的，所述聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的质量之比为1：(0.65～0.75)。
本发明还提供一种所述的保温性能好的日用陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，备用；
B、先将稳泡剂和减水剂溶于水中，然后将钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠置于高细球磨机中，加入稳泡剂和减水剂的水溶液，进行球磨混合60～80min，并控制固含量为68～74％，得到坯浆；
C、进行除泡，然后将发泡剂加入坯浆中，搅拌混合均匀；然后进行发泡，当发泡体积增大2～3倍时，定型得到粗坯；然后经自然阴干，利坯，得到生坯；
D、逐渐升温至520～560℃，烧制1.5～2h；然后再升温至960～1000℃，继续，烧制3～4h；最后降温至600～650℃，保温2～3h；随炉冷却，得到所述保温性能好的日用陶瓷制品。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，制得的保温性能好的日用陶瓷制品导热系数低，保温性能良好；热膨胀系数小，受热膨胀小，耐高温性能好；抗折强度高，力学性能好，且密度低，具有轻质特性，综合性能好。
此外，本发明的保温性能好的日用陶瓷制品属于一种无釉坯体，在实际应用中可直接使用，也可以在其表面进行上釉，以使其表面更加光滑，光泽度更好，也更美观，同时可进一步提升其性能，如表面光泽度，耐磨性能等。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的钠长石、钙长石、方解石，适当比例的钠长石、钙长石、方解石相互配合，起到良好的协同作用，使本发明的保温性能好的日用陶瓷制品具有良好的低温烧结性能，有效节省烧结能源，以及成本，保证了本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的结构强度高，保证了良好轻质特性，良好的力学性能，以及保温效果，综合性能好。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的凹凸棒黏土，与本发明的原料体系中的其他组分结合力强，保证了产品(本发明的保温性能好的日用陶瓷制品)良好的力学性能，且凹凸棒黏土的加入大大降低了产品的导热系数，显著提升了本发明产品的保温性能。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的钠基膨润土，也与本发明的原料体系中的其他组分结合良好，结合力强，且进一步降低了产品的导热系数，进一步提升了本发明产品的保温性能。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的硅酸铝纤维管，具有良好的隔热耐热性能，大幅降低了产品的导热系数，大幅提升了本发明产品的保温性能。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的硅硼铝钙石，在本发明的原料体系中起到良好粘结作用，还降低了本发明产品的热膨胀系数，保证了本发明的保温性能好的日用陶瓷制品内部的致密的孔结构的坚固性，结构强度高，质量轻，热膨胀系数小，受热膨胀小，耐高温性能好。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的石英，在本发明的原料体系中起到良好的增强作用，进一步提高了本发明产品的强度等力学性能。
本发明的保温性能好的日用陶瓷制品的原料中添加了适当比例的硅酸钠主要起到粘结作用，使本发明的原料体系中的其他组分粘结紧密牢固，保证了发泡后，具有质量轻，强度高等特点，保证了本发明的保温性能好的日用陶瓷制品内部的致密的孔结构的坚固性，结构强度高，质量轻，导热系数低，保温性能良好。
本发明的制备方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种保温性能好的日用陶瓷制品，由包括以下重量份的原料制成：
钠长石20～26份、
钙长石15～19份、
方解石30～40份、
凹凸棒黏土25～32份、
钠基膨润土10～14份、
硅硼铝钙石5～7份、
石英10～14份、
硅酸铝纤维管8～11份、
硅酸钠4～5.5份、
发泡剂2.2～3份、
稳泡剂0.9～1.3份、
减水剂0.8～1.1份。
在本实施例中，所述保温性能好的日用陶瓷制品优选由包括以下重量份的原料制成：
钠长石23份、钙长石17份、方解石35份、凹凸棒黏土29份、钠基膨润土12份、硅硼铝钙石6份、石英12份、硅酸铝纤维管9.5份、硅酸钠4.8份、发泡剂2.6份、稳泡剂1.1份、减水剂1份。
在本实施例中，所述发泡剂优选为十二烷基苯磺酸钠。
在本实施例中，所述减水剂优选为FDN-Ⅱ缓凝高效减水剂。
在本实施例中，所述稳泡剂优选为聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的混合物。
在本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的质量之比优选为1：(0.65～0.75)。
本实施例还提供一种所述的保温性能好的日用陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，备用；
B、先将稳泡剂和减水剂溶于水中，然后将钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠置于高细球磨机中，加入稳泡剂和减水剂的水溶液，进行球磨混合60～80min，并控制固含量为68～74％，得到坯浆；
C、进行除泡，然后将发泡剂加入坯浆中，搅拌混合均匀；然后进行发泡，当发泡体积增大2～3倍时，定型得到粗坯；然后经自然阴干，利坯，得到生坯；
D、逐渐升温至520～560℃，烧制1.5～2h；然后再升温至960～1000℃，继续，烧制3～4h；最后降温至600～650℃，保温2～3h；随炉冷却，得到所述保温性能好的日用陶瓷制品。
实施例2：
一种保温性能好的日用陶瓷制品，由包括以下重量份的原料制成：
钠长石20份、
钙长石15份、
方解石30份、
凹凸棒黏土25份、
钠基膨润土10份、
硅硼铝钙石5份、
石英10份、
硅酸铝纤维管8份、
硅酸钠4份、
发泡剂2.2份、
稳泡剂0.9份、
减水剂0.8份。
在本实施例中，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
在本实施例中，所述减水剂为FDN-Ⅱ缓凝高效减水剂。
在本实施例中，所述稳泡剂为聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的混合物。
在本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的质量之比为1：0.65。
在本实施例中，所述的保温性能好的日用陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，备用；
B、先将稳泡剂和减水剂溶于水中，然后将钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠置于高细球磨机中，加入稳泡剂和减水剂的水溶液，进行球磨混合60min，并控制固含量为68％，得到坯浆；
C、进行除泡，然后将发泡剂加入坯浆中，搅拌混合均匀；然后进行发泡，当发泡体积增大2倍时，定型得到粗坯；然后经自然阴干，利坯，得到生坯；
D、逐渐升温至520℃，烧制2h；然后再升温至960℃，继续，烧制3h；最后降温至600℃，保温2h；随炉冷却，得到所述保温性能好的日用陶瓷制品。
实施例3：
一种保温性能好的日用陶瓷制品，由包括以下重量份的原料制成：
钠长石26份、
钙长石19份、
方解石40份、
凹凸棒黏土32份、
钠基膨润土14份、
硅硼铝钙石7份、
石英14份、
硅酸铝纤维管11份、
硅酸钠5.5份、
发泡剂3份、
稳泡剂1.3份、
减水剂1.1份。
在本实施例中，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
在本实施例中，所述减水剂为FDN-Ⅱ缓凝高效减水剂。
在本实施例中，所述稳泡剂为聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的混合物。
在本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的质量之比为1：0.75。
在本实施例中，所述的保温性能好的日用陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，备用；
B、先将稳泡剂和减水剂溶于水中，然后将钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠置于高细球磨机中，加入稳泡剂和减水剂的水溶液，进行球磨混合80min，并控制固含量为74％，得到坯浆；
C、进行除泡，然后将发泡剂加入坯浆中，搅拌混合均匀；然后进行发泡，当发泡体积增大3倍时，定型得到粗坯；然后经自然阴干，利坯，得到生坯；
D、逐渐升温至560℃，烧制1.5h；然后再升温至1000℃，继续，烧制4h；最后降温至650℃，保温3h；随炉冷却，得到所述保温性能好的日用陶瓷制品。
实施例4：
一种保温性能好的日用陶瓷制品，由包括以下重量份的原料制成：
钠长石23份、钙长石17份、方解石35份、凹凸棒黏土29份、钠基膨润土12份、硅硼铝钙石6份、石英12份、硅酸铝纤维管9.5份、硅酸钠4.8份、发泡剂2.6份、稳泡剂1.1份、减水剂1份。
在本实施例中，所述发泡剂为十二烷基苯磺酸钠。
在本实施例中，所述减水剂为FDN-Ⅱ缓凝高效减水剂。
在本实施例中，所述稳泡剂为聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的混合物。
在本实施例中，所述聚二甲基硅氧烷和硬脂酰胺丙基聚二甲硅氧烷的质量之比为1：0.72。
在本实施例中，所述的保温性能好的日用陶瓷制品的制备方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠、发泡剂、稳泡剂和减水剂，备用；
B、先将稳泡剂和减水剂溶于水中，然后将钠长石、钙长石、方解石、凹凸棒黏土、钠基膨润土、硅硼铝钙石、石英、硅酸铝纤维管、硅酸钠置于高细球磨机中，加入稳泡剂和减水剂的水溶液，进行球磨混合70min，并控制固含量为71％，得到坯浆；
C、进行除泡，然后将发泡剂加入坯浆中，搅拌混合均匀；然后进行发泡，当发泡体积增大2.5倍时，定型得到粗坯；然后经自然阴干，利坯，得到生坯；
D、逐渐升温至540℃，烧制1.8h；然后再升温至980℃，继续，烧制3.5h；最后降温至625℃，保温2.5h；随炉冷却，得到所述保温性能好的日用陶瓷制品。
对比例1：
与实施例4的区别在于，凹凸棒黏土用高岭土替代，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，钠基膨润土用高岭土替代，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有硅硼铝钙石，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，没有硅酸铝纤维管，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，没有硅酸钠，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的保温性能好的日用陶瓷制品，对比例1至对比例5得到的日用陶瓷制品以及普通日用陶瓷制品分别进行性能测试，测试结果如表1所示：
表1
从上表可以看出，本发明的保温性能好的日用陶瓷制品具有以下优点：导热系数低，保温性能良好；热膨胀系数小，受热膨胀小，耐高温性能好；抗折强度高，力学性能好，且密度低，具有轻质特性，综合性能好。
此外，本发明的保温性能好的日用陶瓷制品属于一种无釉坯体，在实际应用中可直接使用，也可以在其表面进行上釉，以使其表面更加光滑，光泽度更好，也更美观，同时可进一步提升其性能，如表面光泽度等。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
