专利名称：一种利用硅铝层岩制造超硬产品与超轻材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用硅铝层岩制造超硬产品与超轻材料的方法。
背景技术：
目前在建筑材料中的轻质材料一般是用珍珠岩作为主要材料，虽然珍珠岩的比重很小，但是它的硬度很小，且有很大的吸水率等缺点，往往只能作为填充料使用，其它的一些材料一般要么是很硬但很重，要么是轻但脆，无既轻有坚硬的超轻超硬的材料。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中所存在的问题，提供一种能将硅铝层岩加工成超轻材料和超硬产品，能广泛地应用于建筑业，工业上的耐高温、耐磨的制造方法。本发明设计一种利用硅铝层岩制造超轻材料的方法，其特征在于先将硅铝层岩用粉碎机粉碎，然后用膨胀管进行膨胀，对膨胀后的硅铝层岩颗粒进行渗氮处理，粉碎为利用为定径粉碎机进行，其粉碎后的颗粒直径为1-4mm。所述的膨胀管为中频电炉加热的开环管，膨胀时的温度为1200℃-1300℃。对膨胀后的硅铝层岩颗粒的渗氮为气体渗氮。所述的超轻材料为膨胀后的中空球珠，中空球珠的所有表面有渗氮层，膨胀后的中空球珠的直径为原颗粒的3-7倍。将具有中空的球珠进行超细粉碎，然后对超细粉末进行渗氮，渗氮后的超细粉末放入石墨模具烧结成制成品。所述的超细粉碎为利用球磨机进行丝米级粉碎，粉碎后的超细微颗粒直径为dmm。所述的对超细粉末进行渗氮为气体氮或液氮渗氮。所述的烧结为温度在1800℃-2300℃，压力6.5Gpa的条件下在石墨模具中进行。本发明的优点是能将硅铝层岩加工成超轻材料和超硬产品，能广泛地应用于建筑业，工业上的耐高温、耐磨的发动机中的活塞、气缸，和船舶工业中的船壳制造。
下面结合实施例对本发明作详细说明，具体实施方式
先将硅铝层岩矿石(主要成份为二氧化硅50％-75％、氧化铝5％-12％、结晶水5％-7％，其余为杂质)用定径粉碎机进行粉碎，其粉碎后的颗粒直径为1-4mm。然后用中频电炉加热的开环膨胀管进行膨胀，膨胀时的温度为1200℃-1300℃，由于硅铝层岩粉碎后的颗粒内含有结晶水，因此遇高温后结晶水和杂质烧失，然后对膨胀后的中空球珠颗粒直径为原颗粒的7倍，再对中空球珠进行气体渗氮处理，此时的中空球珠颗粒可以应用于建筑业的墙体，抗震地基等。为制得超硬的产品，可以对膨胀后的硅铝层岩中空球珠的利用球磨机进行丝米级超细粉碎，粉碎后的超细微颗粒直径dmm，然后再对超细粉末进行气体渗氮或液氮渗氮，将渗氮后的超细粉末放入欲制成件的石墨模具烧结，烧结的温度在1800℃-2300℃，施加高压为6.5Gpa。烧结后的半成品的硬度洛氏可达到HCR25°-65°，其制成品的硬度可达接近碳化硼。
如轻质制品可以为仿古建筑的画栋雕梁及高层建筑的内外墙幕板，窨井盖圈等，超硬的产品可以是潜艇外壳，发动机气缸、活塞，工业炉的炉衬，刀具、磨具等。
权利要求
1.一种利用硅铝层岩制造超轻材料的方法，其特征在于先将硅铝层岩用粉碎机粉碎，然后用膨胀管进行膨胀，对膨胀后的硅铝层岩颗粒进行渗氮处理，。
2.用权利要求1所述的一种利用硅铝层岩制造超轻材料的方法，其特征在于粉碎为利用为定径粉碎机进行，其粉碎后的颗粒直径为1——4mm。
3.按权利要求1所述的一种利用硅铝层岩制造超轻材料的方法，其特征在于所述的膨胀管为中频电炉加热的开环管，膨胀时的温度为1200℃——1300℃。
4.按权利要求1所述的一种利用硅铝层岩制造超轻材料的方法，其特征在于对膨胀后的硅铝层岩颗粒的渗氮为气体渗氮。
5.使用权利要求1所述的方法制成的硅铝层岩制造超轻材料，其特征在于所述的超轻材料为膨胀后的中空球珠，中空球珠的所有表面有渗氮层，膨胀后的中空球珠的直径为原颗粒的3-7倍。
6.将权利要求5所述的超轻材料制成超硬产品的方法，其特征在于将具有中空的球珠进行超细粉碎，然后对超细粉末进行渗氮，渗氮后的超细粉末放入石墨模具烧结成制成品。
7.按权利要求6所述的制成超硬产品的方法，其特征在于所述的超细粉碎为利用球磨机进行丝米级粉碎，粉碎后的超细微颗粒直径为dmm。
8.按权利要求6所述的制成超硬产品的方法，其特征在于所述的对超细粉末进行渗氮为气体氮或液氮渗氮。
9.按权利要求6所述的制成超硬产品的方法，其特征在于所述的烧结为温度在1800℃——2300℃，压力6.5Gpa的条件下在石墨模具中进行。
全文摘要
本发明涉及一种利用硅铝层岩制造超硬产品与超轻材料的方法，其特征在于将硅铝层岩用粉碎机粉碎，然后用膨胀管进行膨胀，对膨胀后的中空硅铝层岩颗粒进行渗氮处理。对膨胀后的硅铝层岩颗粒的气体渗氮。所述的超轻材料为膨胀后的中空球珠，中空球珠的表面有渗氮层，中空球珠的直径为原颗粒的3－7倍。将具有中空的球珠进行超细粉碎，然后对超细粉末进行渗氮，渗氮后的超细粉末放入石墨模具烧结成制成品。超细粉碎为丝米级。对超细粉末进行气体氮或液氮渗氮。烧结在石墨模具中进行。本发明的优点是能将硅铝层岩加工成超轻材料和超硬产品，能广泛地应用于建筑业，工业上的耐高温、耐磨的发动机中的活塞、气缸，和船舶工业中的船壳制造。
文档编号C04B14/04GK1680209SQ20041001751
公开日2005年10月12日 申请日期2004年4月7日 优先权日2004年4月7日
发明者张惠民 申请人:张惠民, 许德顺