CN106365604A - 一种耐高温陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温陶瓷及其制备方法，主要由陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑、木质素磺酸钠、硅酸镁铝、水、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺等原料制成。本发明的耐高温陶瓷采用陶瓷抛光废料为主要原料，生产成本低，采用高导热系数的导热介质氧化铍、氮化铝复配，导热性能好，耐高温性能优异的辉绿岩、红柱石、蛇纹石三种成分的添加，进一步增强了陶瓷的耐高温性能，本发明陶瓷整体生产成本低，耐高温性能好，使用寿命长。

Description

一种耐高温陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷材料技术领域，更具体地说是一种耐高温陶瓷及其制备方法。
背景技术
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
然而，现有的陶瓷在耐高温方面还存在不足，在高温环境下使用寿命短，一定程度上制约了陶瓷的发展。
发明内容
本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种耐高温陶瓷及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种耐高温陶瓷，由以下重量份原料制成：陶瓷抛光废料30-40、长江卵石20-30、山砂6-8、白云土7-9、辉绿岩2-4、红柱石3-5、蛇纹石2-4、锆酸钙4-6、氧化铍1-3、氮化铝2-4、石油焦3-5、木屑4-6、木质素磺酸钠1-3、硅酸镁铝2-4、普鲁兰多糖1-3、三聚磷酸二氢铝2-4、聚丙烯酰胺1-3。
一种耐高温陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）将陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑混合，加入适量的水，在行星球磨机中湿混球磨，烘干，得主粉料；
（2）将木质素磺酸钠、硅酸镁铝、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺以及适量的水混合，搅拌至溶解后得辅助浆料；
（3）将步骤（1）的主粉料、步骤（2）的辅助浆料以及其他剩余成份在行星球磨机中湿混球磨； 烘干，得原料粉；
（4）将干燥后的原料粉在压力15-25Ma下预压15-25s，得预制胚料；
（5）将预制胚料放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1800-1900℃，保温3-5小时后缓慢降温到1550-1450℃，随炉冷却即得。
本发明的优点在于：
本发明的耐高温陶瓷采用陶瓷抛光废料为主要原料，生产成本低，采用高导热系数的导热介质氧化铍、氮化铝复配，导热性能好，耐高温性能优异的辉绿岩、红柱石、蛇纹石三种成分的添加，进一步增强了陶瓷的耐高温性能，本发明陶瓷整体生产成本低，耐高温性能好，使用寿命长。
具体实施方式
实施例1，一种耐高温陶瓷，由以下重量份（kg）原料制成：陶瓷抛光废料30、长江卵石20、山砂6、白云土7、辉绿岩2、红柱石3、蛇纹石2、锆酸钙4、氧化铍1、氮化铝2、石油焦3、木屑4、木质素磺酸钠1、硅酸镁铝2、普鲁兰多糖1、三聚磷酸二氢铝2、聚丙烯酰胺1。
一种耐高温陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）将陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑混合，加入适量的水，在行星球磨机中湿混球磨，烘干，得主粉料；
（2）将木质素磺酸钠、硅酸镁铝、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺以及适量的水混合，搅拌至溶解后得辅助浆料；
（3）将步骤（1）的主粉料、步骤（2）的辅助浆料以及其他剩余成份在行星球磨机中湿混球磨； 烘干，得原料粉；
（4）将干燥后的原料粉在压力15Ma下预压15s，得预制胚料；
（5）将预制胚料放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1800℃，保温3小时后缓慢降温到1550℃，随炉冷却即得。
实施例2，一种耐高温陶瓷，由以下重量份（kg）原料制成：陶瓷抛光废料35、长江卵石25、山砂7、白云土8、辉绿岩3、红柱石4、蛇纹石3、锆酸钙5、氧化铍2、氮化铝3、石油焦4、木屑5、木质素磺酸钠2、硅酸镁铝3、普鲁兰多糖2、三聚磷酸二氢铝3、聚丙烯酰胺2。
一种耐高温陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）将陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑混合，加入适量的水，在行星球磨机中湿混球磨，烘干，得主粉料；
（2）将木质素磺酸钠、硅酸镁铝、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺以及适量的水混合，搅拌至溶解后得辅助浆料；
（3）将步骤（1）的主粉料、步骤（2）的辅助浆料以及其他剩余成份在行星球磨机中湿混球磨； 烘干，得原料粉；
（4）将干燥后的原料粉在压力20Ma下预压20s，得预制胚料；
（5）将预制胚料放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1850℃，保温4小时后缓慢降温到1500℃，随炉冷却即得。
实施例3，一种耐高温陶瓷，由以下重量份（kg）原料制成：陶瓷抛光废料40、长江卵石30、山砂8、白云土9、辉绿岩4、红柱石5、蛇纹石4、锆酸钙6、氧化铍3、氮化铝4、石油焦5、木屑6、木质素磺酸钠3、硅酸镁铝4、普鲁兰多糖3、三聚磷酸二氢铝4、聚丙烯酰胺3。
一种耐高温陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
（1）将陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑混合，加入适量的水，在行星球磨机中湿混球磨，烘干，得主粉料；
（2）将木质素磺酸钠、硅酸镁铝、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺以及适量的水混合，搅拌至溶解后得辅助浆料；
（3）将步骤（1）的主粉料、步骤（2）的辅助浆料以及其他剩余成份在行星球磨机中湿混球磨； 烘干，得原料粉；
（4）将干燥后的原料粉在压力25Ma下预压25s，得预制胚料；
（5）将预制胚料放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1900℃，保温5小时后缓慢降温到1450℃，随炉冷却即得。
上述实施例1-3制备的耐高温陶瓷的主要性能检测结果如下表所示：
表1 实施例1-3制备的耐高温陶瓷的主要性能检测结果
实施例1 实施例2 实施例3
断裂韧性（MPa/m1/2） 1.82 1.89 1.85
耐火度（℃） 1380 1420 1375

Claims (2)

1.一种耐高温陶瓷，其特征在于：由以下重量份原料制成：陶瓷抛光废料30-40、长江卵石20-30、山砂6-8、白云土7-9、辉绿岩2-4、红柱石3-5、蛇纹石2-4、锆酸钙4-6、氧化铍1-3、氮化铝2-4、石油焦3-5、木屑4-6、木质素磺酸钠1-3、硅酸镁铝2-4、普鲁兰多糖1-3、三聚磷酸二氢铝2-4、聚丙烯酰胺1-3。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将陶瓷抛光废料、长江卵石、山砂、白云土、辉绿岩、红柱石、蛇纹石、锆酸钙、氧化铍、氮化铝、石油焦、木屑混合，加入适量的水，在行星球磨机中湿混球磨，烘干，得主粉料；
（2）将木质素磺酸钠、硅酸镁铝、普鲁兰多糖、三聚磷酸二氢铝、聚丙烯酰胺以及适量的水混合，搅拌至溶解后得辅助浆料；
（3）将步骤（1）的主粉料、步骤（2）的辅助浆料以及其他剩余成份在行星球磨机中湿混球磨； 烘干，得原料粉；
（4）将干燥后的原料粉在压力15-25Ma下预压15-25s，得预制胚料；
（5）将预制胚料放入真空高温烧结炉中在氩气的保护下进行烧结，烧结温度为1800-1900℃，保温3-5小时后缓慢降温到1550-1450℃，随炉冷却即得。
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