CN104086206A - 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents

多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104086206A
CN104086206A CN201410361846.8A CN201410361846A CN104086206A CN 104086206 A CN104086206 A CN 104086206A CN 201410361846 A CN201410361846 A CN 201410361846A CN 104086206 A CN104086206 A CN 104086206A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forsterite
ceramic material
composite ceramic
periclasite
porous
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.)
Pending
Application number
CN201410361846.8A
Other languages
English (en)
Inventor
鄢文
李楠
李启伟
林小丽
陈俊峰
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.)
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Original Assignee
Wuhan University of Science and Engineering WUSE
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 Wuhan University of Science and Engineering WUSE filed Critical Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority to CN201410361846.8A priority Critical patent/CN104086206A/zh
Publication of CN104086206A publication Critical patent/CN104086206A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明涉及多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。其技术方案是：以28~90wt%的菱镁矿粉、5~20wt%的黏土粉和5~67wt%的Al(OH)3粉为原料混合，外加所述原料5~15wt%的水，搅拌均匀，成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~48小时，然后在1300~1600℃条件下保温3~10小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。其中：菱镁矿粉、Al(OH)3粉和黏土粉的粒径均小于88μm；成型为机械压制成型、或为手工捣打成型、或为浇注成型。本发明具有环境友好、物相组成可控、气孔尺寸可控和体积可控的特点，所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料显气孔率高、强度高和高温性能好。

Description

多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法
技术领域
本发明属于复合陶瓷材料技术领域。尤其涉及一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
隔热耐火材料作为高温窑炉的保温材料，对高温工业的节能降耗有着重要意义，这使得隔热耐火材料的发展越来越受到关注。目前应用比较广泛的隔热耐火材料包括硅藻土耐火材料、钙长石质耐火材料、黏土质隔热耐火材料、莫来石质隔热耐火材料、高铝质隔热耐火材料、方镁石-镁橄榄石隔热耐火材料等。这些隔热耐火材料的晶相组成一般为单相或两相。
目前关于多相隔热耐火材料的研究很少，如文献技术（李启伟等，碱性隔热耐火材料的组成、结构与性能研究，硅酸盐通报，2014，第7期）以Al2O3与SiO2含量较高的菱镁矿粉和黏土为原料制得了多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石陶瓷材料，但其使用温度较低，只能在低于1300℃的工作环境使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种环境友好、物相组成可控、气孔尺寸可控和体积可控的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，用该方法制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料显气孔率高、强度高和高温性能好。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：以28~90wt%的菱镁矿粉、5~20wt%的黏土粉和5~67wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料5~15wt%的水，搅拌均匀，成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~48小时，然后在1300~1600℃条件下保温3~10小时，，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
上述技术方案中：菱镁矿粉、黏土粉和Al(OH)3粉的径均小于88μm；成型为机械压制成型、或为手工捣打成型、或为浇注成型。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
本发明利用菱镁矿和Al(OH)3自身分解原位产生贯通状气孔，避免了因添加造孔剂形成CO2所造成的二次污染，有利于环境保护；分解后的原料原位反应生成方镁石、镁橄榄石和尖晶石，形成了方镁石、镁橄榄石和尖晶石分布均匀的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料，具有更佳的高温性能，能使用在更高温度的工作环境中。同时，还具有物相组成、显气孔率、气孔孔径可控的优点。
本发明所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为方镁石、镁橄榄石和尖晶石，气孔结构为贯通状，显气孔率为35~63%，体积密度为1.35~2.38g/cm3，方镁石、镁橄榄石和尖晶石分布均匀，常温耐压强度为4~65MP的产品。
因此，本发明具有环境友好、物相组成可控、气孔尺寸可控和体积可控的特点，所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料显气孔率高、强度高和高温性能好，能使用在低于1600℃的工作环境。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步描述，并非对其保护范围的限制。
在本具体实施方式中：菱镁矿粉、Al(OH)3粉和黏土粉的粒径均小于88μm。以下实施例中不再赘述。
实施例1
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以28~32wt%的菱镁矿粉、5~8wt%的黏土粉和63~67wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料6~9wt%的水，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，然后在1400~1600℃条件下保温3~5小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
其中：机械压制成型的压力为20~50MPa。
    本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为51~63%；常温耐压强度为4~16MPa；体积密度为1.35~1.52g/cm3。
实施例2
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以32~45wt%的菱镁矿粉、5~8wt%的黏土粉和50~63wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料5~9wt%的水，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，然后在1400~1600℃条件下保温3~5小时，，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
其中：机械压制成型的压力为30~60MPa。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为48~59%；体积密度为1.40~1.60g/cm3；常温耐压强度为8~20MPa。
实施例3
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以45~50wt%的菱镁矿粉、5~8wt%的黏土粉和45~50wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料5~9wt%的水，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，然后在1400~1600℃条件下保温3~6小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
其中：机械压制成型的压力为40~80MPa。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为42~52%；体积密度为1.55~1.72g/cm3；常温耐压强度为10~24MPa。
实施例4
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以50~60wt%的菱镁矿粉、5~8wt%的黏土粉和35~45wt%的Al(OH)3粉混合，外加所述原料5~9wt%的水，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，然后在1400~1600℃条件下保温3~8小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
其中：机械压制成型的压力为30~80MPa。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为45~56%；体积密度为1.60~1.78g/cm3；常温耐压强度为15~30MPa。
实施例5
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以50~70wt%的菱镁矿粉、10~20wt%的黏土粉和20~35wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料5~8wt%的水，搅拌均匀，机械压制成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~24小时，然后在1300~1500℃条件下保温3~5小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
其中：机械压制成型的压力为20~50MPa。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为42~52%；体积密度为1.68~2.10g/cm3；常温耐压强度为18~38MPa。
实施例6
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法：以65~80wt%的菱镁矿粉、6~18wt%的黏土粉和10~22wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料10~15wt%的水，搅拌均匀，浇注成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥30~48小时，然后在1400~1550℃条件下保温6~10小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为40~50%；体积密度为1.75~2.30g/cm3；常温耐压强度为20~40MPa。
实施例7
一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法。以70~90wt%的菱镁矿粉、5~15wt%的黏土粉和5~15wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料8~10wt%的水，搅拌均匀，捣打成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥20~30小时，然后在1450~1600℃条件下保温5~8小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
本实施例所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石；显气孔率为36~45%；体积密度为1.82~2.38g/cm3；常温耐压强度为38~65MPa。
    本具体实施方式利用菱镁矿和Al(OH)3自身分解原位产生贯通状气孔，避免了因添加造孔剂形成CO2所造成的二次污染，有利于环境保护；分解后的原料原位反应生成方镁石、镁橄榄石和尖晶石，形成了方镁石、镁橄榄石和尖晶石分布均匀的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料，具有更佳的高温性能，能使用在更高温度的工作环境中。同时，还具有物相组成、显气孔率、气孔孔径可控的优点。
本具体实施方式所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料：主要物相为分布均匀的方镁石、镁橄榄石和尖晶石，气孔结构为贯通状；显气孔率为35~63%；体积密度为1.35~2.38g/cm3；常温耐压强度为4~65MP。
因此，本具体实施方式具有环境友好、物相组成可控、气孔尺寸可控和体积可控的特点，所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料显气孔率高、强度高和高温性能好，能使用在低于1600℃的工作环境。

Claims (6)

1.一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于以28~90wt%的菱镁矿粉、5~20wt%的黏土粉和5~67wt%的Al(OH)3粉为原料，混合，外加所述原料5~15wt%的水，搅拌均匀，成型；再将成型后的坯体在110℃条件下干燥16~48小时，然后在1300~1600℃条件下保温3~10小时，即得多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述菱镁矿粉的粒径小于88μm。
3.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述Al(OH)3粉的粒径小于88μm。
4.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述黏土粉的粒径小于88μm。
5.根据权利要求1所述的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述的成型为机械压制成型、或为手工捣打成型、或为浇注成型。
6.一种多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料，其特征在于所述多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料是根据权利要求1~5项中任一项所述的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料的制备方法所制备的多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料。
CN201410361846.8A 2014-07-28 2014-07-28 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法 Pending CN104086206A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410361846.8A CN104086206A (zh) 2014-07-28 2014-07-28 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410361846.8A CN104086206A (zh) 2014-07-28 2014-07-28 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104086206A true CN104086206A (zh) 2014-10-08

Family

ID=51633999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410361846.8A Pending CN104086206A (zh) 2014-07-28 2014-07-28 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104086206A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104860656A (zh) * 2015-05-04 2015-08-26 安徽省亚欧陶瓷有限责任公司 一种高耐火陶瓷砖及其制备方法
CN107337437A (zh) * 2017-07-28 2017-11-10 武汉科技大学 轻量化方镁石‑铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
CN107445594A (zh) * 2017-07-28 2017-12-08 武汉科技大学 纳米孔径的多孔方镁石‑镁橄榄石陶瓷材料及其制备方法
CN107445593A (zh) * 2017-07-28 2017-12-08 武汉科技大学 纳米孔径多孔方镁石‑镁铝尖晶石陶瓷材料及其制备方法
CN107337438B (zh) * 2017-07-28 2019-11-08 河南瑞泰耐火材料科技有限公司 轻量化方镁石-镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
CN112573935A (zh) * 2021-01-08 2021-03-30 郑州大学 一种镁橄榄石-镁铝尖晶石质隔热耐火材料的制备方法
CN113402286A (zh) * 2021-07-21 2021-09-17 东北大学 一种高致密方镁石-镁橄榄石复合耐火陶瓷及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102180699A (zh) * 2011-02-15 2011-09-14 武汉科技大学 一种多孔堇青石陶瓷材料及其制备方法
CN102531530A (zh) * 2010-12-27 2012-07-04 牛赫铖 菱镁秸秆防火仿木板

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102531530A (zh) * 2010-12-27 2012-07-04 牛赫铖 菱镁秸秆防火仿木板
CN102180699A (zh) * 2011-02-15 2011-09-14 武汉科技大学 一种多孔堇青石陶瓷材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李启伟 等: "碱性隔热耐火材料的组成、结构与性能研究", 《硅酸盐通报》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104860656A (zh) * 2015-05-04 2015-08-26 安徽省亚欧陶瓷有限责任公司 一种高耐火陶瓷砖及其制备方法
CN107337437A (zh) * 2017-07-28 2017-11-10 武汉科技大学 轻量化方镁石‑铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
CN107445594A (zh) * 2017-07-28 2017-12-08 武汉科技大学 纳米孔径的多孔方镁石‑镁橄榄石陶瓷材料及其制备方法
CN107445593A (zh) * 2017-07-28 2017-12-08 武汉科技大学 纳米孔径多孔方镁石‑镁铝尖晶石陶瓷材料及其制备方法
CN107445593B (zh) * 2017-07-28 2019-08-02 武汉科技大学 纳米孔径多孔方镁石-镁铝尖晶石陶瓷材料及其制备方法
CN107337438B (zh) * 2017-07-28 2019-11-08 河南瑞泰耐火材料科技有限公司 轻量化方镁石-镁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
CN107337437B (zh) * 2017-07-28 2019-11-22 武汉科技大学 轻量化方镁石-铁铝尖晶石耐火材料及其制备方法
CN107445594B (zh) * 2017-07-28 2020-04-24 武汉科技大学 纳米孔径的多孔方镁石-镁橄榄石陶瓷材料及其制备方法
CN112573935A (zh) * 2021-01-08 2021-03-30 郑州大学 一种镁橄榄石-镁铝尖晶石质隔热耐火材料的制备方法
CN112573935B (zh) * 2021-01-08 2022-06-21 郑州大学 一种镁橄榄石-镁铝尖晶石质隔热耐火材料的制备方法
CN113402286A (zh) * 2021-07-21 2021-09-17 东北大学 一种高致密方镁石-镁橄榄石复合耐火陶瓷及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104086206A (zh) 多孔方镁石-镁橄榄石-尖晶石复合陶瓷材料及其制备方法
CN102491766B (zh) 钙长石轻质隔热耐火材料及其制备方法
CN101955371B (zh) 一种闭合气孔泡沫陶瓷的制备方法
CN105481464A (zh) 一种多孔耐火材料及其制备方法
CN103011856B (zh) 一种莫来石轻质隔热砖及其制备方法
CN105272189A (zh) 一种微孔莫来石陶瓷分离膜支撑体及其制备方法
CN104177107B (zh) 一种微孔轻量矾土耐火骨料及其制备方法
CN102976778B (zh) 一种粉煤灰基莫来石轻质隔热砖及其制备方法
CN106278352B (zh) 一种悬浮焙烧铁尾矿透水砖及其制备方法
CN104496520A (zh) 一种低成本轻质莫来石基保温隔热材料及其制备方法
CN101638324A (zh) 一种轻质多孔隔热耐火材料及其制备方法和应用
CN104230353B (zh) 一种抗结皮预制砖
CN108275969A (zh) 一种利用天然矿物为原料的莫来石-碳化硅晶须复合陶瓷材料及其制备方法
CN107973619A (zh) 莫来石-钙长石-刚玉复相微孔隔热材料及其制备方法
CN103833399A (zh) 钙长石轻质耐火砖及其制备方法
CN108017379A (zh) 一种氧化铝质轻质隔热砖及其制备方法
CN107954738A (zh) 一种基于泡沫法快速制备低导热莫来石质隔热砖的方法
CN106518115A (zh) 一种耐火材料及其制备方法
CN102765949B (zh) 一种堇青石轻质浇注料及其制备方法
CN102765950B (zh) 一种堇青石轻质耐火砖及其制备方法
CN109320224A (zh) 一种高纯度堇青石结合莫来石的材料及其制备方法
CN103723959A (zh) 一种无机保温节能材料
CN105439620A (zh) 放电等离子烧结制备多孔氮化硅的方法
CN108017397A (zh) 含石英砂的耐火砖及其制备方法
CN106401051B (zh) 一种保温砖

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20141008