CN102515775B - 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法 - Google Patents

一种节能蜂窝陶瓷的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102515775B
CN102515775B CN2011104408410A CN201110440841A CN102515775B CN 102515775 B CN102515775 B CN 102515775B CN 2011104408410 A CN2011104408410 A CN 2011104408410A CN 201110440841 A CN201110440841 A CN 201110440841A CN 102515775 B CN102515775 B CN 102515775B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ceramic
preparation
powder
kaolin
honey comb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2011104408410A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102515775A (zh
Inventor
冷光辉
樊国栋
樊奇彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan University High Temperature Energy Saving Material Co Ltd
Original Assignee
Henan University High Temperature Energy Saving Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan University High Temperature Energy Saving Material Co Ltd filed Critical Henan University High Temperature Energy Saving Material Co Ltd
Priority to CN2011104408410A priority Critical patent/CN102515775B/zh
Publication of CN102515775A publication Critical patent/CN102515775A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102515775B publication Critical patent/CN102515775B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明公开了适用于太阳能高温热发电、工业窑炉和热风炉蓄热蜂窝陶瓷加工使用的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法。所述的制备方法为①将废弃高铝材料A、高岭土、钛白粉分别球磨、过筛，得到A粉、高岭土粉、钛白粉；再选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；混合料B中再加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素(HPMC)3-8％，水14-18％，练泥，陈腐24h；②蜂窝体挤出成型，得到蜂窝状陶瓷坯体；③微波定型、红外干燥；④烧制成蜂窝陶瓷。由于本发明采用水溶性粘结剂，不用桐油及其它油类作为润滑油，并利用废弃高铝陶瓷或耐火材料作为主要原料，密度高，蓄热密度大，高蓄热量，抗热震性好，耐高温，耐腐蚀，降低了生产成本，减少了环境污染。

Description

一种节能蜂窝陶瓷的制备方法
技术领域：本发明涉及适用于太阳能高温热发电、工业窑炉和热风炉蓄热蜂窝陶瓷加工使用的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法。
背景技术：太阳能作为一种资源潜力巨大的可再生能源，在我国清洁能源战略中扮演举足轻重的角色。其中太阳能光热利用由于具有“低投入，高回报，可连续供能”的明显特征，对我国太阳能产业乃至能源整体供应今后的发展将产生重要影响。太阳能的建筑热利用技术和太阳能热发电技术已经明确列入国务院2006年颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020年)。太阳能是一种时间上非连续分布的能源形式，要使得其能连续地向用户供应能量，蓄热是一个重要环节。目前大多太阳能热利用蓄热材料存在一些缺点和不足，如《Method and apparatus for solar energy storage system using gasand rock》(ZHU YANONG(US).美国专利US2008066736)使用岩石作为蓄热材料；《Air conditioning apparatus and method》(WURM JAROSLAV，美国专利US4081024)利用金属，铸铁，岩石在太阳能空调中作为蓄热材料；《Thermophotovoltaic power source》(BEAULIEU，美国专利US4419532A)采用Al2O3-BeO等共晶氧化物作为蓄热材料，这些蓄热材料蓄热密度有限，且没有做成蜂窝陶瓷状，比表面积很小，充放热效率较低。《SOLAR HEAT STORAGESYSTEM》(KATO YOZO+日本专利JP2002327962(A))使用混合油作为蓄热材料；《一种熔融盐传热蓄热介质及其制备方法》(丁静，中国专利CN101050355)采用硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠等熔融盐作为蓄热材料，这些蓄热材料的使用温度一般较低，且存在安全隐患。在复合蓄热材料方面，《一种金属基复合熔融盐蓄热材料的制备方法》(王华.中国发明专利CN1141355C)其方法是在多孔金属基材质中浸入熔融盐，然后在表面电积一层保护膜，但金属耐腐蚀和耐高温能力较差；《Development of PCM for Recovering High Temperature Waste Heatand Utilization for Producing Hydrogen by Reforming Reaction of Methane》(Kazushi SATO，Jun-ichiro YAG.International，Vol.42(2002)，No.2.215～219)提出了一种以铜为相变材料，在其表面电镀一层镍作为保护层，该方法制备的蓄热材料能在1200℃的条件下使用，以镍为保护层有一定的抗腐蚀能力，但这种方法制造成本较高，不适合在规模化太阳能热利用蓄热系统中使用。
蜂窝陶瓷是一种功能性多孔材料，具有较高的比表面积和良好的物理化学稳定性，在工业领域有广泛用途。目前制造蜂窝陶瓷的原料主要是莫来石、堇青石和碳化硅等优质合成原料，使蜂窝陶瓷的生产成本和能耗较高。比如朱沛志的中国发明专利《莫来石质蜂窝陶瓷载体》(CN1111093C)先要煅烧矾土，再以矾土熟料和高岭土为主要原料，经1200℃～1450℃烧成莫来石蜂窝陶瓷；Kevin R.Brundage的美国专利《Production of Porous Mullite Bodies》(US6,254,822 B1)以合成的莫来石等为主要原料，经1400℃～1550℃烧成多孔陶瓷；为了减少合成材料用量并提高蜂窝陶瓷性能，刘光文的中国发明专利《红柱石蜂窝蓄热体及制备方法》(CN101857447A)直接采用红柱石精矿等为主要原料，经1350℃～1700℃烧成蜂窝陶瓷蓄热体；Jean-Andre Alar的美国专利《Ceramic Honeycomb Structures》(US 2010/0300053 A1)也是以红柱石精矿等为主要原料，经1450℃～1500℃温度范围内烧成制得蜂窝陶瓷，但使用红柱石精矿，生产成本也较高。
随着我国工业的高速发展，每年会产生大量废弃高铝质陶瓷材料和耐火材料，这些高铝废弃物大多没有得到高效的利用。此外，在生产过程中，传统的蜂窝陶瓷生产工艺大多会用桐油、菜油、甘油等润滑剂，这些高分子润滑剂在烧成过程中产生极其难闻的废气，对周边的环境造成极大污染。
发明内容：本发明的目的在于克服了目前太阳能高温热发电、工业窑炉和热风炉蓄热材料存在的弊端，提供了一种无油型、重质、低成本、低污染蓄热蜂窝陶瓷加工使用的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案是：所述的制备方法为：①蜂窝陶瓷泥料的制备：a.将废弃高铝陶瓷或耐火材料A、高岭土，钛白粉分别用颚式破碎机破碎到2mm以下，再用球磨机球磨16h-24h，过200-320目筛，留1-2％筛余，得到A粉、高岭土粉、钛白粉，备用；
b.选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；
c.将上述混合料B中加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素HPMC3-8％，水14-18％，用捏合机混合20min制成泥料，再用真空练泥机练泥，相对真空度-0.07～-0.09MPa，陈腐24h；
②蜂窝体的制备：将陈腐好的泥料通过挤出机挤出，挤出的蜂窝陶瓷孔为内切圆直径为6mm的六方孔，孔壁厚为2mm，挤出压力为2-4MPa；
③干燥：将挤出的蜂窝陶瓷坯体放在微波炉中定型5-10min，功率为中高档，然后放入红外干燥箱中干燥1-2h，干燥温度为120℃；
④烧制：将干燥好的坯体放入梭式窑或电窑内经过1300-1400℃，烧制成蜂窝陶瓷。
本发明的有益效果是：由于本发明采用水溶性粘结剂，不用桐油及其它油类作为润滑油，并利用废弃高铝陶瓷或耐火材料作为主要原料，比重较大，密度＞3.0g/cm3高，蓄热密度大，抗热震性好，耐高温＞1400℃，耐腐蚀耐酸性为90％以上、耐碱性为90％以上，降低生产成本＜5000元/m3，减少了环境污染
具体实施方式：实施例1：所述的制备方法为：①蜂窝陶瓷泥料的制备：a.将废弃高铝陶瓷或耐火材料A、高岭土，钛白粉分别用颚式破碎机破碎到2mm以下，再用球磨机球磨16h-24h，过200-320目筛，留1-2％筛余，得到A粉、高岭土粉、钛白粉，备用；
b.选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；
c.将上述混合料B中加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素HPMC3-8％，水14-18％，用捏合机混合20min制成泥料，再用真空练泥机练泥，相对真空度0.07～-0.09MPa，陈腐24h；
②蜂窝体的制备：将陈腐好的泥料通过挤出机挤出，挤出的蜂窝陶瓷孔为内切圆直径为6mm的六方孔，孔壁厚为2mm，挤出压力为2-4MPa；
③干燥：将挤出的蜂窝陶瓷坯体放在微波炉中定型5-10min，功率为中高档，然后放入红外干燥箱中干燥1-2h，干燥温度为120℃；
④烧制：将干燥好的坯体放入梭式窑或电窑内经过1300-1400℃，烧制成蜂窝陶瓷。
实施例2：所述的制备方法为：①蜂窝陶瓷泥料的制备：a.将废弃高铝陶瓷或耐火材料A、高岭土，钛白粉分别用颚式破碎机破碎到2mm以下，再用球磨机球磨20h，过260目筛，留1.8％筛余，得到A粉、高岭土粉、钛白粉，备用；
b.选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；
c.将上述混合料B中加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素HPMC5％，水16％，用捏合机混合20min制成泥料，再用真空练泥机练泥，陈腐24h，相对真空度-0.08MPa；
②蜂窝体的制备：将陈腐好的泥料通过挤出机挤出，挤出的蜂窝陶瓷孔为内切圆直径为6mm的六方孔，孔壁厚为2mm，挤出压力为3MPa；
③干燥：将挤出的蜂窝陶瓷坯体放在微波炉中定型8min，功率为中高档，然后放入红外干燥箱中干燥1.5h，干燥温度为120℃；
④烧制：将干燥好的坯体放入梭式窑或电窑内经过1350℃，烧制成蜂窝陶瓷。
实施例3：所述的废弃高铝陶瓷或耐火材料A中Al2O3含量＞70％。高岭土中Fe203＜1.2％，钛白粉为金红石类钛白粉，TiO2含量＞90％。
实施例4：所述的废弃高铝陶瓷或耐火材料为陶瓷辊棒、高铝陶瓷球。

Claims (4)

1.一种节能蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的制备方法为：①蜂窝陶瓷泥料的制备：a.将废弃高铝陶瓷或耐火材料A、高岭土，钛白粉分别用颚式破碎机破碎到2mm以下，再用球磨机球磨16h-24h，过200-320目筛，留1-2％的筛余，得到A粉、高岭土粉、钛白粉，备用；
b.选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；
c.将上述混合料B中加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素HPMC3-8％，水14-18％，用捏合机混合20min制成泥料，再用真空练泥机练泥，相对真空度-0.07～-0.09MPa，陈腐24h；
②蜂窝体的制备：将陈腐好的泥料通过挤出机挤出，挤出的蜂窝陶瓷孔为内切圆直径为6mm的六方孔，孔壁厚为2mm，挤出压力为2-4MPa；
③干燥：将挤出的蜂窝陶瓷坯体放在微波炉中定型5-10min，功率为中高档，然后放入红外干燥箱中干燥1-2h，干燥温度为120℃；
④烧制：将干燥好的坯体放入梭式窑或电窑内经过1300-1400℃，烧制成蜂窝陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的制备方法为：①蜂窝陶瓷泥料的制备：a.将废弃高铝陶瓷或耐火材料A、高岭土，钛白粉分别用颚式破碎机破碎到2mm以下，再用球磨机球磨20h，过260目筛，留1.8％的筛余，得到A粉、高岭土粉、钛白粉，备用；
b.选取各原料重量组分为：A粉70-85％、高岭土粉10-24％，钛白粉1-5％，然后混合得到混合料B；
c.将上述混合料B中加入水溶性粘结剂羟丙基甲基纤维素HPMC5％，水16％，用捏合机混合20min制成泥料，再用真空练泥机练泥，相对真空度-0.08MPa，陈腐24h；
②蜂窝体的制备：将陈腐好的泥料通过挤出机挤出，挤出的蜂窝陶瓷孔为内切圆直径为6mm的六方孔，孔壁厚为2mm，挤出压力为3MPa；
③干燥：将挤出的蜂窝陶瓷坯体放在微波炉中定型8min，功率为中高档，然后放入红外干燥箱中干燥1.5h，干燥温度为120℃；
④烧制：将干燥好的坯体放入梭式窑或电窑内经过1350℃，烧制成蜂窝陶瓷。
3.根据权利要求1所述的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的废弃高铝陶瓷或耐火材料A中Al2O3含量＞70％。高岭土中Fe2O3＜1.2％，钛白粉为金红石类钛白粉，TiO2含量＞90％。
4.根据权利要求1所述的一种节能蜂窝陶瓷的制备方法，其特征在于所述的废弃高铝陶瓷或耐火材料为陶瓷辊棒、高铝陶瓷球。
CN2011104408410A 2011-12-16 2011-12-16 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法 Active CN102515775B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104408410A CN102515775B (zh) 2011-12-16 2011-12-16 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011104408410A CN102515775B (zh) 2011-12-16 2011-12-16 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102515775A CN102515775A (zh) 2012-06-27
CN102515775B true CN102515775B (zh) 2013-11-20

Family

ID=46286919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011104408410A Active CN102515775B (zh) 2011-12-16 2011-12-16 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102515775B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103614055B (zh) * 2013-11-21 2016-06-15 佛山市东鹏陶瓷有限公司 一种陶瓷太阳能涂层制造方法及其产品
CN103574951B (zh) * 2013-11-21 2015-07-22 佛山市东鹏陶瓷有限公司 一种陶瓷太阳能涂层及其制造方法
CN103992099B (zh) * 2014-05-20 2015-06-24 陕西科技大学 一种利用废矿渣制备环保型蜂窝陶瓷蓄热体的方法
CN107266030A (zh) * 2017-06-21 2017-10-20 合肥帧讯低温科技有限公司 一种建筑保温材料的制备方法
CN108558354A (zh) * 2018-05-17 2018-09-21 合肥金同维低温科技有限公司 一种节能蜂窝陶瓷材料及其制备方法
CN111039541A (zh) * 2020-01-21 2020-04-21 沈阳金利洁环保科技股份有限公司 一种干燥减量处理人粪尿的工艺和方法
CN111377746B (zh) * 2020-03-24 2020-12-04 洛阳中超新材料股份有限公司 低成本环保型蜂窝陶瓷成型用复合助剂及应用方法
CN112279636A (zh) * 2020-11-16 2021-01-29 江西博鑫精陶环保科技有限公司 一种瓷化致密蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2105421A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-30 Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH Porenkeramik

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1156412C (zh) * 2000-07-13 2004-07-07 胡勇波 复合材料蜂窝陶瓷及其制造方法
JP4161652B2 (ja) * 2001-10-10 2008-10-08 株式会社デンソー セラミックス構造体の製造方法およびセラミックスハニカム構造体の製造方法
JP3945446B2 (ja) * 2003-04-24 2007-07-18 株式会社デンソー セラミック担体とその製造方法
US7442425B2 (en) * 2003-09-30 2008-10-28 Corning Incorporated High porosity honeycomb and method
CN100439282C (zh) * 2006-06-14 2008-12-03 山东理工大学 多功能蜂窝陶瓷过滤元件的制备工艺
CN100467422C (zh) * 2007-07-17 2009-03-11 福州大学 利用铝型材厂污泥制备钛酸铝-莫来石复相材料的原料配方与方法
CN102858717B (zh) * 2010-04-26 2016-01-20 陶氏环球技术有限责任公司 用于挤出模塑体的组合物

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2105421A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-30 Rauschert Heinersdorf-Pressig GmbH Porenkeramik

Also Published As

Publication number Publication date
CN102515775A (zh) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102515775B (zh) 一种节能蜂窝陶瓷的制备方法
CN102875128B (zh) 一种粉煤灰基蓄热蜂窝陶瓷及其制备方法
CN103553686B (zh) 一种镁铝尖晶石质泡沫陶瓷过滤器及其制备方法
CN103992099B (zh) 一种利用废矿渣制备环保型蜂窝陶瓷蓄热体的方法
CN102399082B (zh) 刚玉莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体
CN103361534A (zh) 一种具有相变蓄热功能的金属陶瓷及其制造方法
CN110655385A (zh) 一种轻质环保陶粒及其制备方法和应用
CN108017409B (zh) 一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料及制备方法
CN101734937A (zh) 一种轻质尖晶石质耐火砖及其制备方法
CN104311098A (zh) 一种利用壳牌煤气化飞灰制备多孔材料的方法
CN105837174A (zh) 一种耐火型日用陶瓷制品
CN106542843A (zh) 一种利用固体废弃物制备轻质保温墙体材料的方法
CN102249729B (zh) 一种利用红柱石尾矿制备蜂窝陶瓷蓄热体的方法
CN112299766B (zh) 一种蓄热材料及其制备方法
CN107892581B (zh) 一种高强抗腐锆刚玉蜂窝陶瓷体及其制备方法
CN104909732A (zh) 一种堇青石莫来石质蜂窝陶瓷蓄热体及制备方法
CN107940782B (zh) 一种低成本的太阳能热发电显热-潜热复合储热陶瓷及其制备方法
Zhang et al. Resource utilization of solid waste in the field of phase change thermal energy storage
CN113717695A (zh) 一种熔融盐基复合相变储热大胶囊的制备方法与应用
CN110144194B (zh) 一种粉煤灰基固-固复合相变储能发热材料及其制备方法
CN101428808A (zh) 一种用固体废弃物合成堇青石的方法
Xu et al. Preparation and characterization of corundum ceramics doped with Fe2O3 and TiO2 for high temperature thermal storage
CN102344282A (zh) 赤泥黄河泥沙烧结砖及其制备方法
CN107115768B (zh) 一种以粉煤灰为主要原料的烟气脱水陶瓷膜制备方法
CN103694965B (zh) 一种利用高温相变蓄热材料制作蓄热产品的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant