CN109053217A - 一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法 - Google Patents

一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，通过原料的混合研磨、制模、干燥、煅烧、冷却后制得镍铁渣基多孔陶瓷，与现有技术相比，本发明制备镍铁渣基多孔陶瓷的方法流程短、成本低，间接地保护了环境，制备出的镍铁渣基多孔陶瓷性能优良，其中，锯末为造孔剂时，镍铁渣基多孔陶瓷的体积密度可达到740kg/m3，抗压强度可达到3.01MPa，气孔率可达到74％；碳粉为造孔剂时，镍铁渣基多孔陶瓷的体积密度可达到830kg/m3，抗压强度可达到4.48MPa，气孔率可达到71.7％。

Description

一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷领域，具体是一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法。
背景技术
传统上制备多孔陶瓷的原料主要为刚玉、碳化硅、二氧化硅等，而这些原料属于稀缺资源，而且价格昂贵，难以在实际中广泛使用，因此开发利用新原料至关重要。工业废弃物虽然在其他领域得到应用和研究，但固体废物是放错位置的资源，建渣场堆放仍为固体废物主要的处理方式，不仅占用大量的土地面积，而且污染周边自然环境以及居住场所，不符合可持续发展的要求。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术所存在的不足之处，利用镍铁渣、废玻璃作为主要原料，添加造孔剂，制备出镍铁渣基多孔陶瓷。
本发明提供了一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：
1)将镍铁渣、废玻璃及造孔剂按照一定质量比放入研磨机研磨15min后，添加适量的水再研磨15min，之后用塑料膜覆盖静置一段时间；
2)称取步骤1)中适量的半干粉料注入模具，将模具置于粉末压片机上，在5-10MPa的压力下保压30s后脱模，其中粉料的固含量为30％；
3)将脱模后的胚体移入烘箱，70℃下烘2h后，放入马弗炉中煅烧，煅烧完成后，对烧制品进行切磨，制得镍铁渣基多孔陶瓷。
进一步的，镍铁渣、废玻璃和造孔剂的质量分数分别为30％-60％、35％-65％和0-5％。
进一步的，煅烧的烧结温度为1000-1100℃，烧结时间为15-80min。
进一步的，造孔剂为锯末或碳粉。
与现有技术相比，本发明制备镍铁渣基多孔陶瓷的方法流程短、成本低，间接地保护了环境，制备出的镍铁渣基多孔陶瓷性能优良，其中，锯末为造孔剂时，镍铁渣基多孔陶瓷的体积密度可达到740kg/m3，抗压强度可达到3.01MPa，气孔率可达到74％；碳粉为造孔剂时，镍铁渣基多孔陶瓷的体积密度可达到830kg/m3，抗压强度可达到4.48MPa，气孔率可达到71.7％。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例一
一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：
1)将镍铁渣、废玻璃及锯末按照30：65：5的质量比放入研磨机研磨15min后，添加适量的水再研磨15min，之后用塑料膜覆盖静置一段时间；
2)称取步骤1)中适量的半干粉料注入模具，将模具置于粉末压片机上，在5MPa的压力下保压30s后脱模，其中粉料的固含量为30％；
3)将脱模后的胚体移入烘箱，70℃下烘2h后，放入马弗炉中煅烧，煅烧的烧结温度为1060℃，烧结时间为60min，煅烧完成后，保温45min后，随炉冷却，冷却后对烧制品进行切磨，制得镍铁渣基多孔陶瓷。
将按上述步骤制得的镍铁渣基多孔陶瓷，进行性能测试，测试结果为740kg/m3的体积密度、3.01MPa的抗压强度、74％的气孔率、1.04mm的平均孔径，0.119W/(m·K)的热导率。
实施例二
一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：
1)将镍铁渣、废玻璃及碳粉按照30：65：5的质量比放入研磨机研磨15min后，添加适量的水再研磨15min，之后用塑料膜覆盖静置一段时间；
2)称取步骤1)中适量的半干粉料注入模具，将模具置于粉末压片机上，在5MPa的压力下保压30s后脱模，其中粉料的固含量为30％；
3)将脱模后的胚体移入烘箱，70℃下烘2h后，放入马弗炉中煅烧，煅烧的烧结温度为1060℃，烧结时间为60min，煅烧完成后，保温45min后，随炉冷却，冷却后对烧制品进行切磨，制得镍铁渣基多孔陶瓷。
将按上述步骤制得的镍铁渣基多孔陶瓷，进行性能测试，测试结果为830kg/m3的体积密度、4.48MPa的抗压强度、71.7％的气孔率、1.23mm的平均孔径，0.126W/(m·K)的热导率。

Claims (4)

1.一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：
1)将镍铁渣、废玻璃及造孔剂按照一定质量比放入研磨机研磨15min后，添加适量的水再研磨15min，之后用塑料膜覆盖静置一段时间；
2)称取步骤1)中适量的半干粉料注入模具，将模具置于粉末压片机上，在5-10MPa的压力下保压30s后脱模，其中粉料的固含量为30％；
3)将脱模后的胚体移入烘箱，70℃下烘2h后，放入马弗炉中煅烧，煅烧完成后，对烧制品进行切磨，制得镍铁渣基多孔陶瓷。
2.根据权利要求1所述的一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述镍铁渣、废玻璃和造孔剂的质量分数分别为30％-60％、35％-65％和0-5％。
3.根据权利要求1所述的一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述煅烧的烧结温度为1000-1100℃，烧结时间为15-80min。
4.根据权利要求1所述的一种镍冶金渣制备多孔陶瓷的方法，其特征在于：所述造孔剂为锯末或碳粉。
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