CN101955372B - 一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品及利用废陶瓷制备该制品的方法 - Google Patents

一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品及利用废陶瓷制备该制品的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品，按重量百分比该材料包括以下组分：50％～58％的废陶瓷碎片，40％～48％的发泡矿物，0.1％～2％的烧结改性剂，0.1％～5％的莫来石纤维，制备该材料的方法为：将废陶瓷碎片、发泡矿物和烧结改性剂破碎混合球磨，然后将莫来石纤维加入混合物中继续搅拌，喷雾干燥，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，刮平后进入窑内，经过烧制生成含均匀封闭微孔的轻质莫来石纤维增强陶瓷制品。本发明提高了多孔陶瓷材料的力学性能和耐久性，不仅解决了废陶瓷的环境污染问题，而且实现了资源化综合利用，具有重大的经济效益和社会效益等。

Description

一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品及利用废陶瓷制备该制品的方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷制品，特别是一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品及利用废陶瓷制备该制品的方法。 
背景技术
专利号为CN200410026753.6的专利公布了一种制备轻质陶瓷板的方法，在矿物原料中加入烧失量为10％～15％的膨石粉，使砖坯内部形成气孔，制成密度为0.7～0.9g/cm3轻质材料。但多孔陶瓷材料普遍具有韧性低、脆性大、易开裂的缺点，限制了此类材料的应用范围。陶瓷制品生产过程中约产生5％～10％的废陶瓷，仅我国宜兴一地每年急待处理的废陶瓷就达3万余吨。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品及利用废陶瓷制备该制品的方法。 
实现本发明目的的技术解决方案为：一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品，按重量百分比该材料包括以下组分： 
废陶瓷碎片    50％～58％ 
发泡矿物      40％～48％ 
烧结改性剂    0.1％～2％ 
莫来石纤维    0.1％～5％ 
一种利用废陶瓷制备莫来石纤维增强多孔陶瓷制品的方法，该方法为：将废陶瓷碎片、发泡矿物和烧结改性剂破碎混合球磨，然后将莫来石纤维加入混合物中继续搅拌，喷雾干燥，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，刮平后进入窑内，经过烧制生成含均匀封闭微孔的轻质莫来石纤维增强陶瓷制品。 
本发明与现有技术相比，其显著优点：本发明采用了莫来石纤维增强技术，充分发挥莫来石纤维在材料结构中的增强、增韧和阻裂效应，提高了多孔陶瓷材料的力学性能和耐久性。本发明以废陶瓷为主要原料制备出低成本、低密度、耐高温、耐腐蚀、高抗裂、抗冲击、生态环保的轻质多孔陶瓷制品。制品可用于建 筑墙体，实现节能保温；可用于火力发电和冶金等行业湿法脱硫烟囱内衬，消除烟气直排造成的环境污染。不仅解决了废陶瓷的环境污染问题，而且实现了资源化综合利用，具有重大的经济效益和社会效益等。本发明采用可拆拼式耐火组合模具，实现了大规格轻质多孔陶瓷板的制备工艺。 
具体实施方式
本发明莫来石纤维增强多孔陶瓷制品，按质量百分比该材料包括以下组分： 
废陶瓷碎片    50％-58％ 
发泡矿物      40％-48％ 
烧结改性剂    0.1％-2％ 
莫来石纤维    0.1％-5％ 
在上述各组分中，陶瓷碎片为上釉或不上釉的废陶瓷。发泡矿物为透闪石、白云石和陶土。烧结改性剂是碳化硅微粉。莫来石纤维长度为2mm～20mm，纤维直径为10μm-40μm。 
利用废陶瓷制备莫来石纤维增强多孔陶瓷制品的方法为：将废陶瓷碎片、发泡矿物、烧结改性剂破碎混合，球磨16小时-24小时，然后将纤维加入混合物中继续搅拌5分钟～10分钟，喷雾干燥，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，刮平后进入窑内，经过1100℃-1250℃烧制，生成含均匀封闭微孔的轻质莫来石纤维增强陶瓷制品。 
在上述制备方法中，耐火组合模具采用堇青石质和或/碳化硅质，模具由耐火底板和边框板拼接而成，可以实现多种尺寸组合。 
在上述制备方法中，烧成设备为梭式窑、辊道窑、多孔推板窑、隧道窑。 
下面结合实施例进一步说明本发明，本发明不限于这些实施例。 
实施例1 
选取氧化铝含量22％、氧化硅含量68％的废陶瓷碎片(上釉的)16％，(不上釉的)34％，透闪石17％，白云石6％，陶土23％，添加0.4％碳化硅微粉，破碎混合，球磨20小时，添加0.5％莫来石纤维后继续搅拌8分钟，经过干燥造粒，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，经1220℃烧成，冷加工后的陶瓷材料制品容重为0.6g/cm3，抗折强度7MPa，在-20℃～20℃水中各冻融3小时，5次循环，无损坏现象，证明其抗冻性优良。 
实施例2 
选取氧化铝含量22％、氧化硅含量68％的废陶瓷碎片(上釉的)16％，(不上釉的)34％，透闪石17％，白云石6％，陶土23％，添加0.4％碳化硅微粉，破碎混合，球磨20小时，添加5％莫来石纤维后继续搅拌8分钟，经过干燥造粒，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，经1220℃烧成，冷加工后的陶瓷材料制品容重为0.6g/cm3，抗折强度11.5MPa，在-20℃～20℃水中各冻融6小时，10次循环，无损坏现象，证明其抗冻性优良。 
实施例3 
选取氧化铝含量22％、氧化硅含量68％的废陶瓷碎片(上釉的)18％，(不上釉的)40％，透闪石16％，白云石6％，陶土20％，添加1.4％碳化硅微粉，破碎混合，球磨20小时，添加0.5％莫来石纤维后继续搅拌8分钟，经过干燥造粒，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，经1220℃烧成，冷加工后的陶瓷材料制品容重为0.65g/cm3，抗折强度7。8MPa，在-20℃～20℃水中各冻融6小时，10次循环，无损坏现象，证明其抗冻性优良。 
实施例4 
选取氧化铝含量22％、氧化硅含量68％的废陶瓷碎片(上釉的)18％，(不上釉的)40％，透闪石16％，白云石6％，陶土20％，添加1.4％碳化硅微粉，破碎混合，球磨20小时，添加5％莫来石纤维后继续搅拌8分钟，经过干燥造粒，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，经1220℃烧成，冷加工后的陶瓷材料制品容重为0.65g/cm3，抗折强度13.5MPa，在-20℃～20℃水中各冻融9小时，15次循环，无损坏现象，证明其抗冻性优良。 

Claims (2)

1.一种莫来石纤维增强多孔陶瓷制品，其特征在于：按重量百分比该材料包括以下组分：
其中陶瓷碎片为上釉或不上釉的废陶瓷；其中发泡矿物为透闪石、白云石和陶土；其中烧结改性剂为碳化硅微粉；其中莫来石纤维长度为2mm～20mm，纤维直径为10μm-40μm。
2.一种利用废陶瓷制备莫来石纤维增强多孔陶瓷制品的方法，其特征在于该方法为：将废陶瓷碎片、发泡矿物和烧结改性剂破碎混合球磨，然后将莫来石纤维加入混合物中继续搅拌，喷雾干燥，陈腐后将泥料铺入可拆拼式耐火组合模具，刮平后进入窑内，经过烧制生成含均匀封闭微孔的轻质莫来石纤维增强陶瓷制品；其中陶瓷碎片为上釉或不上釉的废陶瓷；其中发泡矿物为透闪石、白云石和陶土；其中烧结改性剂为碳化硅微粉；其中莫来石纤维长度为2mm～20mm，纤维直径为10μm-40μm；球磨时间为16小时-24小时，搅拌时间为5分钟～10分钟；烧制温度为1100℃-1250℃。
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