耐高温耐腐蚀陶瓷及其制备方法与流程

文档序号:11210316阅读:1062来源:国知局

本发明涉及陶瓷制造工艺技术领域,具体涉及一种耐高温耐腐蚀陶瓷及其制备方法。



背景技术:

用陶土烧制的器皿叫陶器,用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷则是陶器,炻器和瓷器的总称。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成型、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷。

我国的陶瓷工业源远流长,历史悠久。陶、瓷器所用的原料绝大部分是天然的无机非金属矿物,这些原料通过加工精制、配合、成形、高温物理化学反应,才形成一种与原来组成物质截然不同的新的物质,即是陶瓷。我国陶到瓷发展经过了三个阶段:陶器—原始陶器—瓷器。目前瓷器原料各异,工艺各异,然而瓷器在原料和工艺上总存在一些问题,导致瓷器使用寿命短。

现有技术制备的陶瓷一般存在耐高温性能差和耐腐蚀性差的缺点。



技术实现要素:

针对上述存在的问题,本发明制备的一种耐高温耐腐蚀陶瓷,具有耐高温、耐腐蚀的优点。

为了达到上述的目的,本发明采用以下的技术方案:

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,按重量份计,含有以下原料组分:黏土30~37份、改性碳化硅25~32份、钾长石22~28份、纳米碳酸钙18~25份、氧化铝15~23份、电气石12~20份、蓝晶石10~16份、表面活性剂9~14份、份白炭黑7~13份、蛭石5~10份、二氧化铈4~9份。

优选的,所述改性碳化硅的制备方法包括以下步骤:将碳化硅颗粒置于质量为其两倍的混合液中,升温至30~45℃,浸泡40~50min,经过滤得到浸泡后的碳化硅,将浸泡后的碳化硅置于烘箱中,在85~97℃的条件下烘干,向烘干的碳化硅中加入质量为碳化硅质量30%的溴化十六烷基吡啶和质量为碳化硅质量的2.2倍的无水乙醇,加热至50~62℃,搅拌20~35min;过滤、烘干得改性碳化硅。

优选的,一种耐高温耐腐蚀陶瓷,其制备方法包括以下步骤:

a、按重量份称取各原料,将各原料混合磨碎至580~670目的细粉;

b、根据设计需求使细粉成型,修坯,将修整好的坯体在1100℃~1250℃炉窑中素烧,素烧25~40min后,将素烧坯打磨光滑;

c、素烧坯施釉加入回青,将炉窑温度升至1280~1380℃,继续烧结40~55min,然后出炉窑。

优选的,所述混合液由1mol/l的氢氧化钠溶液与0.8mol/l碳酸钠溶液按照质量比1:3配置而成。

优选的,所述素烧坯的含水量在8%。

优选的,所述表面活性剂选用脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠。

采用上述的技术方案,本发明达到的有益效果是:

1、蓝晶石、氧化铝和黏土三者之间混合后在高温下进行灼烧,黏土和氧化铝在高温下会促进蓝晶石的生成,使得陶瓷中的蓝晶石的百分比增加,增强了陶瓷的高温强度和耐火度。

2、改性的碳化硅表面包覆一层溴化十六烷基吡啶,使得碳化硅的润湿性增大,同时也提高了碳化硅之间的静电引力,使得碳化硅分散的更加均匀,提高了陶瓷的耐化学腐蚀性、硬度、耐磨性和耐高温性。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,按重量份计,含有以下原料组分:黏土32份、改性碳化硅25份、钾长石24份、纳米碳酸钙18份、氧化铝17份、电气石12份、蓝晶石10份、表面活性剂9份、份白炭黑8份、蛭石5份、二氧化铈4份。

改性碳化硅的制备方法包括以下步骤:将碳化硅颗粒置于质量为其两倍的混合液中,升温至30℃,浸泡40min,经过滤得到浸泡后的碳化硅,将浸泡后的碳化硅置于烘箱中,在85℃的条件下烘干,向烘干的碳化硅中加入质量为碳化硅质量30%的溴化十六烷基吡啶和质量为碳化硅质量的2.2倍的无水乙醇,加热至50℃,搅拌20min;过滤、烘干得改性碳化硅。

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,其制备方法包括以下步骤:

a、按重量份称取各原料,将各原料混合磨碎至580目的细粉;

b、根据设计需求使细粉成型,修坯,将修整好的坯体在1100℃炉窑中素烧,素烧25min后,将素烧坯打磨光滑;

c、素烧坯施釉加入回青,将炉窑温度升至1280℃,继续烧结40min,然后出炉窑。

实施例2:

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,按重量份计,含有以下原料组分:黏土30份、改性碳化硅28份、钾长石22份、纳米碳酸钙20份、氧化铝15份、电气石16份、蓝晶石12份、表面活性剂11份、份白炭黑7份、蛭石8份、二氧化铈6份。

改性碳化硅的制备方法包括以下步骤:将碳化硅颗粒置于质量为其两倍的混合液中,升温至35℃,浸泡44min,经过滤得到浸泡后的碳化硅,将浸泡后的碳化硅置于烘箱中,在90℃的条件下烘干,向烘干的碳化硅中加入质量为碳化硅质量30%的溴化十六烷基吡啶和质量为碳化硅质量的2.2倍的无水乙醇,加热至54℃,搅拌26min;过滤、烘干得改性碳化硅。

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,其制备方法包括以下步骤:

a、按重量份称取各原料,将各原料混合磨碎至600目的细粉;

b、根据设计需求使细粉成型,修坯,将修整好的坯体在1180℃炉窑中素烧,素烧29min后,将素烧坯打磨光滑;

c、素烧坯施釉加入回青,将炉窑温度升至1310℃,继续烧结46min,然后出炉窑。

实施例3:

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,按重量份计,含有以下原料组分:黏土37份、改性碳化硅30份、钾长石28份、纳米碳酸钙25份、氧化铝23份、电气石20份、蓝晶石15份、表面活性剂14份、份白炭黑13份、蛭石9份、二氧化铈8份。

改性碳化硅的制备方法包括以下步骤:将碳化硅颗粒置于质量为其两倍的混合液中,升温至41℃,浸泡47min,经过滤得到浸泡后的碳化硅,将浸泡后的碳化硅置于烘箱中,在93℃的条件下烘干,向烘干的碳化硅中加入质量为碳化硅质量30%的溴化十六烷基吡啶和质量为碳化硅质量的2.2倍的无水乙醇,加热至59℃,搅拌32min;过滤、烘干得改性碳化硅。

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,其制备方法包括以下步骤:

a、按重量份称取各原料,将各原料混合磨碎至652目的细粉;

b、根据设计需求使细粉成型,修坯,将修整好的坯体在1223℃炉窑中素烧,素烧35min后,将素烧坯打磨光滑;

c、素烧坯施釉加入回青,将炉窑温度升至1345℃,继续烧结52min,然后出炉窑。

实施例4:

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,按重量份计,含有以下原料组分:黏土35份、改性碳化硅32份、钾长石26份、纳米碳酸钙23份、氧化铝21份、电气石19份、蓝晶石16份、表面活性剂12份、份白炭黑11份、蛭石10份、二氧化铈9份。

改性碳化硅的制备方法包括以下步骤:将碳化硅颗粒置于质量为其两倍的混合液中,升温至45℃,浸泡50min,经过滤得到浸泡后的碳化硅,将浸泡后的碳化硅置于烘箱中,在97℃的条件下烘干,向烘干的碳化硅中加入质量为碳化硅质量30%的溴化十六烷基吡啶和质量为碳化硅质量的2.2倍的无水乙醇,加热至62℃,搅拌35min;过滤、烘干得改性碳化硅。

一种耐高温耐腐蚀陶瓷,其制备方法包括以下步骤:

a、按重量份称取各原料,将各原料混合磨碎至670目的细粉;

b、根据设计需求使细粉成型,修坯,将修整好的坯体在1250℃炉窑中素烧,素烧40min后,将素烧坯打磨光滑;

c、素烧坯施釉加入回青,将炉窑温度升至1380℃,继续烧结55min,然后出炉窑。

将市售陶瓷作为对照组,采用本发明所制备的陶瓷作为实验组,将对照组与本发明中实施例1、2、3和4所制备的陶瓷做对比。在相同条件下对比,得到各项指标数据如下表:

由表中数据可知,本发明制备的陶瓷在耐压强度、导热率和断裂韧性等方面均优于市售陶瓷。表明本发明制备工艺更完善,产品整体性能比对照组更佳,值得推广。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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