[发明专利]一种洗碗机用高性能日用陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种洗碗机用高性能日用陶瓷，由日用陶瓷坯体、以及全包覆于其表面的涂层构成；所述涂层的浆料，由基料和粘结剂溶液按照重量比基料∶粘结剂溶液＝1∶1.1～1.5组成；所述基料的原料组成为纳米氧化铝10～25wt％、石英微粉30～55wt％、MgO 10～30wt％、硅酸锆2～10wt％、锂辉石4～12wt％；所述粘结剂溶液为CMC、PVA、PVB溶液中的一种或其组合，其浓度为0.5～2wt％。此外，还公开了上述洗碗机用高性能日用陶瓷的制备方法。本发明通过配方设计，在日用陶瓷坯体表面施加预应力及弥散强化双重增强涂层材料，从而显著提高了日用陶瓷的强度、抗热震性、耐碱性及使用寿命。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种洗碗机用高性能日用陶瓷及其制备方法。

背景技术

随着生活水平的不断提高，洗碗机已成为现代厨房电器的重要组成成员之一，被广泛应用于餐厅、宾馆、食堂等餐饮场所，不仅减轻了人们的劳动强度、提高了工作效率，还增加了清洁卫生程度，深受人们的喜爱。但是，洗碗机不仅对日用陶瓷的强度、热稳定性要求高，且洗碗机专用碱性洗涤液对日用陶瓷制品具有极强的腐蚀性，因而严重缩短了日用陶瓷的使用寿命。

我国的日用陶瓷生产企业达几千家，产值超千亿，在国民经济中占有重要的地位。众所周知，预应力增强设计被广泛用于混凝土结构及钢化玻璃（预应力玻璃）领域，但由于陶瓷材料的复杂性，如何利用预应力技术来提高日用陶瓷在特定洗碗机的条件下的抗热震性能及使用寿命，解决日用陶瓷制品耐洗碗机性能差的问题，是当前日用陶瓷领域仍需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种洗碗机用高性能日用陶瓷，通过在日用陶瓷坯体表面施加预应力及弥散强化双重增强涂层材料，以显著提高日用陶瓷的强度、抗热震性、耐碱性及使用寿命。本发明的另一目的在于提供上述洗碗机用高性能日用陶瓷的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种洗碗机用高性能日用陶瓷，由日用陶瓷坯体、以及全包覆于其表面的涂层构成；所述涂层的浆料，由基料和粘结剂溶液按照重量比基料∶粘结剂溶液＝1∶1.1～1.5组成；所述基料的原料组成为纳米氧化铝10～25 wt%、石英微粉30～55 wt%、MgO10～30 wt%、硅酸锆2～10 wt%、锂辉石4～12 wt%；所述粘结剂溶液为CMC、PVA、PVB溶液中的一种或其组合，其浓度为0.5～2 wt%。

本发明通过调整优化涂层浆料的配方体系，控制涂层与坯体的热膨胀系数、弹性模量之间的差异而提供预应力，同时，添加的硅酸锆可用于弥散强化，从而通过预应力增强及弥散强化的双重效应，显著提高日用陶瓷的强度和性能。

进一步地，本发明所述石英微粉的粒度为800～1200目。

进一步地，本发明所述日用陶瓷坯体的原料组成为界牌土20～40 wt%、石英25～35 wt%、大同土10～30 wt%、长石15～25 wt%。

上述方案中，本发明所述日用陶瓷坯体的膨胀系数＞涂层的膨胀系数×1.1；日用陶瓷坯体的弹性模量×1.3＜涂层的弹性模量。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的上述洗碗机用高性能日用陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1) 制备日用陶瓷坯体：按照所述日用陶瓷坯体的原料组成配料，经湿法球磨、过筛除铁、真空练泥、陈腐、可塑成型、修坯、干燥工序后，在550～800℃温度下素烧，冷却后即得到日用陶瓷坯体；

(2) 制备涂层浆料：按照所述基料的各组成进行配料，加入粘结剂溶液作为球磨介质进行球磨混合，过筛后，即制得涂层浆料；

(3) 将所述涂层浆料对日用陶瓷坯体的表面进行全包覆，然后在室温下阴干，得到包覆有涂层的坯体；