锂辉石质耐热砂锅的研制
3页1、锂 辉 石 质 耐 热 砂 锅 的 研 制吴 明 亮 1 邱 锐 彬 2(1 广东省潮州市新瓷都资产经营有限公司 521031) (2 广东省潮州市南国瓷厂 521031)摘 要 分析了锂辉石质陶瓷耐热机理 ,通过实验 ,确定坯釉 配 方 、 化 学 组 成 及 生 产 工 艺 ,探 讨 了 锂 辉 石 的 生 产 工 艺 及 造型设计对产品耐热性能的影响 。关键词 锂辉石 耐热砂锅 热稳定性度 外 ,还应具有低 的 膨 胀 系 数 。 陶 瓷 制 品 的 热 稳 定 性与坯料配方 、 生产工艺 、 产品形状 、 器壁厚薄有关 。 在瓷器的生产过程加入锂辉石使产品具有良好的抗 热震性和助熔性 ,可 降 低 制 品 的 热 膨 胀 系 数 及 烧 结 温度 ,可缩短烧结时 间 ,改 善 其 高 温 流 动 性 和 粘 度 ,因 此 ,能提高制品的强度 、 耐腐蚀性及耐热急变性 。前 言随 着人们生活 水 平 的 提 高 ,人 们 对 食 用 器 皿 的 使用性能 、 卫生无毒以 及 外 观 釉 色 装 饰 大 方 等 都 有 了 特 殊要求 。 传统的陶瓷 、 搪瓷 、 金属食用器皿已不
2、适应于 电 烤炉 、 微波炉 、 冰 箱 等 现 代 家 用 电 器 。 因 此 ,耐 热 陶 瓷器皿 ,以其外观美 、 耐 热 性 能 好 、 卫 生 无 毒 等 优 点 越 来越受到人们的欢迎 。耐热砂锅是最常见耐热陶瓷器皿 ,属细炻器陶瓷 。砂 锅既有陶瓷器皿 的 性 能 及 外 观 ,又 比 一 般 陶 瓷 器 皿 具有较好耐热稳定性等优点 ,在国际市场上深受欢迎 , 在日本市场每年需求量在 500 万只左右 。在日本市场 ,对耐热砂锅性能的要求更高 ,砂锅耐 热性能必须干烧 至 800 时 投 入 常 温 水 中 不 裂 ,国 内 一般堇青 石 质 的 砂 锅 性 能 达 不 到 日 本 市 场 要 求 。 因 此 ,本研究是以锂辉 石 为 主 要 原 料 ,结 合 当 地 原 料 ,制 定耐热砂锅配方 ,生产工艺及技术操作规程 ,使坯体成 形 性能 、 产品的耐 热 性 能 达 到 预 期 指 标 。 该 产 品 经 广东陶瓷产品质量 监 督 检 验 站 检 测 : 砂 锅 烧 至 800 投入 20 水中 不 裂 。 锂 辉 石 质 耐 热 砂 锅 可 直 接 在 微 波
3、 炉 内烧烤 ,也可在 冰 箱 冷 藏 ,在 各 种 热 源 下 炸 、 炒 、 炖 、 煮食品 ,经受长期的 急 冷 急 热 条 件 下 的 考 验 仍 完 好 无 损 ,具有良好的热稳定性能 。n 透锂长石 c 锂辉石 z 锂霞石图 1 在 Li2 O - Al2 O3 - SiO2 系统的坯体的负膨胀系数区根据文献介绍 ,在 Li2 O - Al2 O3 - SiO2 系 统 中 存 在 热膨胀系数为负值的区域 ,如图 1 所示 ,下面区域 包 括 - 锂 霞 石 的 固 熔 体 , 上 面 区 域 包 括 - 锂 辉 石 固 熔 体 。 锂辉石原料中的 Li2 O ,其化学活性比 K2 O 、 Na2 O 都 要 强 , 助 熔 作 用 也 比 K2 O 、 Na2 O 要 强 得 多 。 传 统 的 高 岭 石 长石 石英陶瓷体系中 ,石英在 1 200 的温度 下 很少 参 加 反 应 , 但 加 入 30 % 80 %锂 辉 石 后 , 石 英 在 1 100 时 就 已 发 生 反 应 。 Li2 O 对 SiO2 有 如 下 作 用 : 可使石英不断熔解于熔体中 ,抑
4、制了残余石英向 方 石英转化 。 众所 周 知 ,方 石 英 的 热 膨 胀 系 数 比 石 英大得多 ,且石英向方石英转化会产生较大的体积膨胀 。1 锂 辉 石 质 耐 热 砂 锅 耐 热 机 理陶瓷产品除要具备良好的热稳定性和高的抗张强25 2005 . No . 12 陶 瓷 Li2 O 可降 低 - 石英向 - 石英的晶型转 变 温 度 ,使- 石英具 有 更 宽 广 的 温 度 区 域 。 由 于 - 石 英 的 热 膨胀系数很低 ,这对 降 低 坯 体 的 热 膨 胀 系 数 有 重 要 意 义 。 - 锂辉石具有很强的析晶能力 ,当其 从 熔 体 中 析 出时 ,因熔体晶格中吸纳了相当数量的 SiO2 ,使 得 熔 体中游离的 SiO2 含量减少 ,致 使 方 石 英 不 会 因 熔 体 中 SiO2 过量 而 产 生 。 用 锂 辉 石 代 替 长 石 作 为 坯 料 的 熔 剂 ,瓷坯的热膨胀系数可以小于 2 10 - 6, 因 此 锂 辉 石质砂锅具有良好的耐热急变性能 。膨 胀系数小于 2 10 - 6 (20 800 ) 的坯体 ,化 学 组成 范围为 ( 质
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