本發(fā)明涉及一種陶瓷用品及其制備方法.
背景技術(shù)：
陶瓷，英語：china。中國人早在約公元前8000－2000年(新石器時代)就發(fā)明了陶器。用陶土燒制的器皿叫陶器，用瓷土燒制的器皿叫瓷器。陶瓷則是陶器，炻器和瓷器的總稱。凡是用陶土和瓷土這兩種不同性質(zhì)的粘土為原料，經(jīng)過配料、成型、干燥、焙燒等工藝流程制成的器物都可以叫陶瓷。
當代人們注重自己的健康，對盛裝食品的器皿是否環(huán)保健康非常關(guān)注。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種環(huán)保的火山巖陶瓷用品及其制備方法。
火山巖陶瓷用品按重量份數(shù)由12份～44.9份的堿性火山巖、55.1份～88份的高嶺土、10份鉀長石、20份的紫砂土、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石制成。
該火山巖陶瓷用品的制備方法如下：
一、選取火山地區(qū)地表面的堿性火山巖石，剔除雜質(zhì)，破碎，放入星際球磨機，球磨2±0.1h，過篩，得到200目的堿性火山巖粉末，其中球磨罐內(nèi)堿性火山巖石、水與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
二、按重量份數(shù)稱取10份鉀長石、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石裝入橡膠球磨罐中，加入球磨子，球磨2±0.1h，取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，球磨罐內(nèi)鉀長石、鈉長石、方解石和白云石總質(zhì)量、水的質(zhì)量與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
三、將步驟二所得的產(chǎn)物與同質(zhì)量的水混合，攪拌，攪拌后沉淀半小時，加入12重量份～44.9重量份的堿性火山巖粉末、55.1重量份～88重量份的高嶺土和20重量份的紫砂土，然后將混合物放入球磨機中，球磨3±0.1h后取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，將液體置于烘干箱中，在恒溫30℃的條件下處理至濕度為原液體的40％，得到半干泥料；
球磨罐內(nèi)堿性火山巖粉末、高嶺土和紫砂土總質(zhì)量、水的質(zhì)量與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
四、將半干泥料兩端加上電壓220v，通過交變電流處理180分鐘，然后放入榨泥機中進行榨泥，取出榨泥機榨好的泥餅，將泥餅放入打漿機中，打漿24h，然后將泥漿注入石膏模具中，在石膏模具外面真空度為0.4pa～0.66mpa的條件下，制成生坯，將坯體進行修坯，保持修好的坯體豎切面的邊壁厚度為0.3cm～0.8cm；
五、將步驟四中修好的坯體放入低溫電窯內(nèi)，燒制5小時，從0℃燒制到800℃，降溫后取出坯體；
六、將經(jīng)過步驟五處理的坯體，燒制9.5小時，從0℃到1250℃，降溫，得到火山巖陶瓷用品。
本發(fā)明的優(yōu)點：
火山地區(qū)表面到地下一米深堿性火山巖多為火山集塊巖，為黑色、紫紅色的火山碎屑巖，以及幾乎全為黑色或紫紅色的玄武質(zhì)浮巖碎屑和粒徑幾厘米至幾十厘米的、參差不記的火山角礫被分成相同的、較細膩的火山砂礫充填膠結(jié)，膠結(jié)程度不高，巖石松散易碎。便于采集，球磨等工作。經(jīng)過考察，相對于其他方位的火山巖，地面表面到地下一米深的堿性火山巖具有一個重要而明顯的特點，就是巖石中普遍含鉀高，其他氧化物含量介于4.28—5.80％之間，平均5.28％；氧化鈉含量介于3.25—4.52％左右；平均在3.63％；氧化鈉與氧化鉀之和在8％以上，且氧化鉀含量大于氧化鈉。這點比其他地區(qū)的堿性玄武巖中的氧化鉀含量高出1—4倍，而氧化鈉則比其他地區(qū)的含量接近或偏低。總之，作品所選擇的火山地區(qū)表面到地下一米深的火山巖在化學特征上是具有自己獨特的富含堿性的鉀質(zhì)火山巖的化學組和性質(zhì)，偏離所謂的‘太平洋型’鈣性巖石的典型代表-日本熔巖更遠一些，同時，制作出的作品所緩釋出的礦物質(zhì)元素，也取決于材料的選擇。
本發(fā)明第一次燒結(jié)，提高坯體硬度，降低在實驗過程中因外力而產(chǎn)生的不必要的破損，同時，一次燒結(jié)有助于第二次燒結(jié)成型，增加燒成的成功率。
本發(fā)明加入紫砂土，紫砂土原料屬于單礦原成泥，是含鐵量較高的泥礦，且具有優(yōu)良的性能，加入作品中可以提高可塑性，使成型后的坯體強度提高，坯體的干燥收縮率相對較小，使作品不會在外部環(huán)境的溫度下干燥開裂。燒結(jié)溫度低且結(jié)晶成度高，泥性重，沙性小，注漿性能好，有利于作品注漿成型。燒成后的紫砂氣孔率較大，可以剛好的將作品中的礦物質(zhì)元素充分緩釋。
本發(fā)明步驟四中通過交變電流使泥料內(nèi)部產(chǎn)生熱量，將水分、厚度不均勻的泥料進行工頻電作業(yè)，利用自動平衡作用有效的使生坯水分均勻分布在泥料中。本發(fā)明方法簡單，制備的陶瓷用品環(huán)保。
具體實施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實施方式，還包括各具體實施方式間的任意組合。
具體實施方式一：火山巖陶瓷用品按重量份數(shù)由12份～44.9份的堿性火山巖、55.1份～88份的高嶺土、10份鉀長石、20份的紫砂土、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石制成。
具體實施方式二：本實施方式與具體實施方式一不同的是火山巖陶瓷用品按重量份數(shù)由15份～40份的堿性火山巖、60份～70份的高嶺土、10份鉀長石、20份的紫砂土、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石制成。其它與具體實施方式一相同。
具體實施方式三：具體實施方式一所述火山巖陶瓷用品的制備方法如下：
一、選取火山地區(qū)地表面的堿性火山巖石，剔除雜質(zhì)，破碎，放入星際球磨機(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)，球磨2±0.1h，過篩，得到200目的堿性火山巖粉末，其中球磨罐內(nèi)堿性火山巖石、水與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
二、按重量份數(shù)稱取10份鉀長石、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石裝入橡膠球磨罐(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)中，加入球磨子，球磨2±0.1h，取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，球磨罐內(nèi)堿性火山巖粉末和高嶺土總質(zhì)量、水的質(zhì)量與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
三、將步驟二所得的產(chǎn)物與同質(zhì)量的水混合，攪拌，攪拌后沉淀半小時，加入12重量份～44.9重量份的堿性火山巖粉末、55.1重量份～88重量份的高嶺土和20重量份的紫砂土，然后將混合物放入球磨機中，球磨3±0.1h后取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，將液體置于烘干箱中，在恒溫30℃的條件下處理至濕度為原液體的40％，得到半干泥料；
四、將半干泥料兩端加上電壓220v，通過交變電流(將被干燥的坯體兩端加上電壓，通過交變電流，這樣，濕坯就相當于電阻而被并聯(lián)于電路中，坯體內(nèi)部就會產(chǎn)生熱量，是水分蒸發(fā)而干燥。)處理180分鐘，然后放入榨泥機中進行榨泥，取出榨泥機榨好的泥餅，將泥餅放入打漿機中，打漿24h，然后將泥漿注入石膏模具中，在石膏模具外面真空度為0.4pa(注漿時最薄處300mm)～0.66mpa(注漿時最厚處500mm)的條件下，制成生坯，將坯體進行修坯，保持修好的坯體豎切面的邊壁厚度為0.3cm～0.8cm；
五、將步驟四中修好的坯體放入低溫電窯內(nèi)，燒制5小時，從0℃燒制到800℃，降溫后取出坯體；
六、將經(jīng)過步驟五處理的坯體，燒制9.5小時，從0℃到1250℃，降溫，得到火山巖陶瓷用品。
具體實施方式四：本實施方式與具體實施方式三不同的是步驟一中所述球磨子是直徑20mm、直徑10mm和直徑5mm的球磨子，直徑20mm、直徑10mm與直徑5mm球磨子的數(shù)量比為1:5:25。其它與具體實施方式三相同。
具體實施方式五：本實施方式與具體實施方式三或四不同的是步驟一中所述球磨2h。其它與具體實施方式三或四相同。
具體實施方式六：本實施方式與具體實施方式三至五之一不同的是步驟二中所述球磨子是直徑20mm、直徑10mm和直徑5mm的球磨子，直徑20mm、直徑10mm與直徑5mm球磨子的數(shù)量比為1:5:25。其它與具體實施方式三至五之一相同。
具體實施方式七：本實施方式與具體實施方式三至六之一不同的是步驟二中所述球磨2h。其它與具體實施方式三至六之一相同。
具體實施方式八：本實施方式與具體實施方式三至七之一不同的是步驟三中球磨3h。其它與具體實施方式三至七之一相同。
具體實施方式九：本實施方式與具體實施方式三至八之一不同的是步驟四中在石膏模具外面真空度為0.1mpa的條件下，制成生坯。其它與具體實施方式三至八之一相同。
具體實施方式十：本實施方式與具體實施方式三至九之一不同的是步驟四中保持修好的坯體豎切面的邊壁厚度為0.5cm。其它與具體實施方式三至九之一相同。
采用下述實驗驗證本發(fā)明效果：
實驗一：
火山巖陶瓷用品的制備方法如下：
一、選取火山地區(qū)地表面的堿性火山巖石，剔除雜質(zhì)，破碎，放入星際球磨機(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)，球磨2h，過篩，得到200目的堿性火山巖粉末，其中球磨罐內(nèi)堿性火山巖石、水與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
二、按重量份數(shù)稱取10份鉀長石、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石裝入橡膠球磨罐(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)中，加入球磨子，球磨2h，取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，球磨罐內(nèi)堿性火山巖粉末和高嶺土總質(zhì)量、水的質(zhì)量與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
三、將步驟二所得的產(chǎn)物與同質(zhì)量的水混合，攪拌，攪拌后沉淀半小時，加入20重量份的堿性火山巖粉末、60重量份的高嶺土和20重量份的紫砂土，然后將混合物放入球磨機中，球磨3h后取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，將液體置于烘干箱中，在恒溫30℃的條件下處理至濕度為原液體的40％，得到半干泥料；
四、將半干泥料兩端加上電壓220v，通過交變電流(將被干燥的坯體兩端加上電壓，通過交變電流，這樣，濕坯就相當于電阻而被并聯(lián)于電路中，坯體內(nèi)部就會產(chǎn)生熱量，是水分蒸發(fā)而干燥。)處理180分鐘，然后放入榨泥機中進行榨泥，取出榨泥機榨好的泥餅，將泥餅放入打漿機中，打漿24h，然后將泥漿注入石膏模具中，在石膏模具外面真空度為0.4pa(注漿時最薄處300mm的條件下，制成生坯，將坯體進行修坯，保持修好的坯體豎切面的邊壁厚度為0.5cm；
五、將步驟四中修好的坯體放入低溫電窯內(nèi)，燒制5小時，從0℃燒制到800℃，降溫后取出坯體；
六、將經(jīng)過步驟五處理的坯體，燒制9.5小時，從0℃到1250℃，降溫，得到火山巖陶瓷用品。
將三個月熱水樣(將經(jīng)過煮沸后的水存放本實驗所得的火山巖陶瓷用品中三個月)、一年涼水(0℃)樣(一年涼水為，放入本實驗所得的火山巖陶瓷用品中儲存一年之久沒有加熱的水)采用icp-ms進行什么電感等離子水質(zhì)監(jiān)測分析測試，測試結(jié)果如下表(此表格為三個月的水和一年之久的水，分別取出一點來加熱并進行對比。)：，
表1
表2
分別得出無封閉水質(zhì)的三個月、一年的水質(zhì)檢測結(jié)果?？傻贸?，研發(fā)器皿能夠長時間保持水質(zhì)的飲用指標，同時對水質(zhì)緩釋出有意的礦物質(zhì)元素。市場山很少或者幾乎沒有容器能夠在無密閉的條件下存儲水能達到一年之久，還能夠符合安全飲用的標準。
實驗二：
火山巖陶瓷用品的制備方法如下：
一、選取火山地區(qū)地表面的堿性火山巖石，剔除雜質(zhì)，破碎，放入星際球磨機(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)，球磨1.9h，過篩，得到200目的堿性火山巖粉末，其中球磨罐內(nèi)堿性火山巖石、水與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
二、按重量份數(shù)稱取10份鉀長石、5份鈉長石、5份方解石和5份白云石裝入橡膠球磨罐(型號為f-p2000，廠家為弗卡斯公司)中，加入球磨子，球磨2.1h，取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，球磨罐內(nèi)堿性火山巖粉末和高嶺土總質(zhì)量、水的質(zhì)量與球磨子的質(zhì)量比為1:1:1.5；
三、將步驟二所得的產(chǎn)物與同質(zhì)量的水混合，攪拌，攪拌后沉淀半小時，加入40重量份的堿性火山巖粉末、78重量份的高嶺土和20重量份的紫砂土，然后將混合物放入球磨機中，球磨3h后取出球磨液體，過200目篩，去除雜質(zhì)，將液體置于烘干箱中，在恒溫30℃的條件下處理至濕度為原液體的40％，得到半干泥料；
四、將半干泥料兩端加上電壓220v，通過交變電流將被干燥的坯體兩端加上電壓，通過交變電流，這樣，濕坯就相當于電阻而被并聯(lián)于電路中，坯體內(nèi)部就會產(chǎn)生熱量，是水分蒸發(fā)而干燥。)處理180分鐘，然后放入榨泥機中進行榨泥，取出榨泥機榨好的泥餅，將泥餅放入打漿機中，打漿24h，然后將泥漿注入石膏模具中，在石膏模具外面真空度為0.66mpa(注漿時最厚處500mm)的條件下，制成生坯，將坯體進行修坯，保持修好的坯體豎切面的邊壁厚度為0.5cm；
五、將步驟四中修好的坯體放入低溫電窯內(nèi)，燒制5小時，從0℃燒制到800℃，降溫后取出坯體；
六、將經(jīng)過步驟五處理的坯體，燒制9.5小時，從0℃到1250℃，降溫，得到火山巖陶瓷用品。