[发明专利]坭兴陶用石膏模具的制作工艺

说明书

本发明提供了一种坭兴陶用石膏模具的制作工艺，包括以下步骤：1)将石膏粉和水调和，得到石膏浆料；2)往石膏浆料中加入其重量0.01～0.1％的CeCl₄，搅匀，得到混合浆料；3)将混合浆料制成各种形状的坯模，干燥，即为石膏模具。本发明在石膏浆料中加入CeCl₄后，制成的石膏模具强度大大提高，2h抗折强度为7MPa以上，绝干抗折强度为14MPa以上，使用次数可达150次以上。

技术领域

本发明涉及一种模具制作工艺，具体涉及坭兴陶用石膏模具的制作工艺。

背景技术

坭兴陶坯体成型方法有注浆成型法、压制成型法和可塑成型法等，由于注浆成型具有高效率，适应性大的有点，凡是大尺寸、形状复杂、不规则的器型均可采用注浆成型制作。注浆成型是利用石膏模具内气孔的毛细管力吸取泥浆中多余水分使泥浆分散地粘附在模具上，形成与模具相同形状的坯泥层，并随着时间延长而逐渐增厚，当泥层厚度达到要求时，将多余泥浆倒出，经干燥收缩与石膏模壁脱离，然后将坯体脱模取出。由于石膏模具强度主要依靠石膏晶体颗粒之间的摩擦力及粘结力。石膏模具长期处于复杂潮湿泥浆环境中，当石膏模具遇到坭兴陶泥浆后，水分子及电解质将侵入石膏模毛细孔内消弱石膏晶体颗粒之间的作用力，晶体完整稳定的网络结构遭到破坏，导致部分二水石膏因溶蚀、溶解而引起局部溃散破坏，降低其强度，最终缩短石膏模具的使用寿命。

为保证坭兴陶坯体生产效率及质量，石膏模具必须达到30～40％的气孔率，因此在调配石膏浆料时，用水量高达60～80％，远远超出理论值18.16％，严重降低石膏模具强度、耐水性及耐溶蚀性能，导致石膏模具的使用寿命很短，一般只有60～100次。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种坭兴陶用石膏模具的制作工艺，该工艺制成的石膏模具强度高，耐溶蚀性能好，使用寿命长。

本发明提供的技术方案是一种坭兴陶用石膏模具的制作工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1)将石膏粉和水调和，得到石膏浆料；

2)往石膏浆料中加入其重量0.01～0.1％的CeCl₄，搅匀，得到混合浆料；

3)将混合浆料制成各种形状的坯模，干燥，即为石膏模具。

本发明在石膏浆料中加入CeCl₄，Ce⁴⁺可以取代Ca²⁺进入CaSO₄晶格内，由于Ce⁴⁺呈正四价，而Ca²⁺呈正二价，使得被取代后的晶格带正2个正电荷，2个正电荷产生的斥力正好可使得石膏晶体产生均匀分散作用，标准稠度需水量减少，浆体内过饱和度增加，晶体之间的搭接点增多，石膏孔径细化，石膏模具内部强度提高。由于石膏晶粒较大，晶粒之间的分子引力也较大，如果是其它三价的稀土离子取代Ca²⁺进入CaSO₄晶格内所产生的1个正电荷不足以抗拒石膏晶体之间的引力从而产生均匀的分散作用，这也是本发明选择4价稀土离子的重要原因。

由于Ce⁴⁺能量较高，进入晶格后，能提高石膏晶格的活化能，石膏水化均匀，石膏晶格充分发育成针棒状，晶型完整并在晶格边缘出现外延性生长，即在针棒状晶体边缘产生刺状细小微晶，从而使得石膏晶体之间的搭接点增多，相互搭接紧密，石膏模具强度大大提高。Cl^-的存在可使得针棒状晶体边缘所产生的刺状细小微晶呈有序排列，因此可进一步提高石膏晶体的搭接紧密程度，进一步提高石膏模具强度。