铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机非金属材料制备技术领域，具体涉及一种铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]硅酸钙材料具有密度小、导热系数低、抗压和抗折强度高、可重复利用、环保、对人体友好等优良性能，被广泛应用于塑料、橡胶、涂料、染料、建材、环保及石棉的代用品等传统行业领域，近年来在宇航、电子技术、生命科学和医用材料等新兴前沿领域也得到发展。专利CN102825650A发明了一种高强轻质整体憎水硬硅钙石保温防火板的制作方法，该发明将硬硅钙石应用于保温防火材料。专利CN1408671A发明了耐高温高强高密硅酸钙板的制法，该发明将硅酸钙应用到工业建筑材料和保温隔热材料领域。CN1085582发明了硬硅钙石保温涂料，该发明将硬硅钙石应用到保温涂料领域。硬硅钙石应用广泛，目前还没有文献资料报导将硬硅钙石应用到制备铸铝用转接板方面。
[0003]近年来我国铝工业发展迅速，特别是电解铝工业在生产技术和装备水平上有了很大提高。在铸铝工艺中，熔炼炉导管到铸铝模具中间需要装配过渡转接板，以适应不同规格的模具，制造出不同规格的铝制品。该转接板要求质量轻、强度高、耐高温、保温效果好、可精确机械加工。本发明提供一种以动态水热合成法制备的硬硅钙石为原料制备铸铝用转接板材料的方法。本发明制备的材料成本低、质量轻、保温性能好、可精确机械加工、适合大规模生产。
【发明内容】
[0004]本发明采用的技术方案是:一种铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法，本发明以动态水热合成法合成的硬硅钙石为原料，添加一定量的增强纤维、熟石灰，混合均匀，然后压制成型、蒸压、干燥，最后机械加工为成品。包括以下步骤:
(1)将硬硅钙石粉体与增强纤维、熟石灰按照一定的质量比混合均匀；
(2)将(I)混合的原料放入模具中以一定的压力压制成型；
(3)将(2)成型的样品在一定的温度、压力下蒸压；
(4)将(3)蒸压后的制品干燥；
(5)将(4)制备的材料根据具体需要机械加工成产品。
[0005]在优选实施方式中，所述硬硅钙石的质量分数为85%_95%。
[0006]在优选实施方式中，所述增强纤维为玻璃纤维或碳纤维，其质量分数为3%_10%。
[0007]在优选实施方式中，所述熟石灰的质量分数为2%_5%。
[0008]在优选实施方式中，所述压制成型压力为20_40MPa。
[0009]在优选实施方式中，所述蒸压温度为150_220°C、压力为0.8-1.5MPa。
[0010]在优选实施方式中，所述蒸压保温时间为2_6h。
[0011]本发明所制备产品的密度为800-1100kg/m3。
[0012]本发明所制备产品的弯曲强度为8_12MPa。
[0013]本发明所制备产品的使用温度可达到1000 °C。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
将170g硬硅钙石、20g玻璃纤维、1g熟石灰混合均匀，放入模具中，在20MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12ho所制备的产品密度为840kg/m3、弯曲强度为8.3MPa、使用温度可达到1000°C。
[0015]实施例2
将180g硬娃1?石、13g玻璃纤维、7g熟石灰混合均勾，放入模具中，在20MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12ho所制备的产品密度为823kg/m3、弯曲强度为8.4MPa、使用温度可达到1000°C。
[0016]实施例3
将190g硬硅钙石、6g玻璃纤维、4g熟石灰混合均匀，放入模具中，在20MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12h。所制备的产品密度为846kg/m3、弯曲强度为8.3MPa、使用温度可达到1000°C。
[0017]实施例4
将180g硬娃1?石、13g玻璃纤维、7g熟石灰混合均勾，放入模具中，在30MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12ho所制备的产品密度为954kg/m3、弯曲强度为10.0MPa、使用温度可达到1000°C。
[0018]实施例5
将180g硬娃妈石、13g碳纤维、7g熟石灰混合均勾，放入模具中，在40MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12h。所制备的产品密度为1074kg/m3、弯曲强度为11.5MPa、使用温度可达到1000°C。
[0019]实施例6
将180g硬硅钙石、13g碳纤维、7g熟石灰混合均匀，放入模具中，在30MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在220°C、1.5MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12h。所制备的产品密度为934kg/m3、弯曲强度为10.4MPa、使用温度可达到1000°C。
[0020]实施例7
将180g硬娃1?石、13g玻璃纤维、7g熟石灰混合均勾，放入模具中，在30MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在150°C、0.SMPa下蒸压6h，然后在100°C下干燥12ho所制备的产品密度为956kg/m3、弯曲强度为9.1MPa、使用温度可达到1000°C。
[0021]实施例8
将180g硬娃1?石、13g玻璃纤维、7g熟石灰混合均勾，放入模具中，在30MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压2h，然后在120°C下干燥12ho所制备的产品密度为938kg/m3、弯曲强度为9.9MPa、使用温度可达到1000°C。
[0022]实施例9
将180g硬硅钙石、13g碳纤维、7g熟石灰混合均匀，放入模具中，在30MPa压力下压制成型，将成型后的制品放入压蒸釜中，在180°C、1.0MPa下蒸压4h，然后在100°C下干燥12h。 所制备的产品密度为924kg/m3、弯曲强度为10.1MPa、使用温度可达到1000°C。
【主权项】
1.一种铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:以动态水热合成法制备的硬硅钙石为原料，添加一定量的增强纤维、熟石灰，混合均匀，放入模具中，以一定的压力压制成型，成型后放入压蒸釜中在一定温度、压力下蒸压，蒸压后的制品进行干燥，最后根据具体需要机械加工成产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，硬硅钙石的质量分数为85%-95%。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，增强纤维为玻璃纤维或碳纤维，其质量分数为3%-10%ο
4.根据权利要求1所述的方法，其中，熟石灰的质量分数为2%-5%。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，压制成型压力为20-40MPa。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，蒸压温度为150-220°C、压力为0.8-1.5MPa?
7.根据权利要求1所述的方法，其中，蒸压保温时间为2-6h。
8.根据权利要求1-7所述的方法可制备密度为800-1100kg/m3、弯曲强度为8_12MPa、最高使用温度可达1000°C、保温性能优良的铸铝用转接板材料。
【专利摘要】本发明涉及一种铸铝用硬硅钙石型转接板材料的制备方法，所述方法以动态水热合成法制备的硬硅钙石为原料，添加一定量的玻璃纤维或碳纤维、熟石灰（硬硅钙石质量分数为85%-95%、增强纤维质量分数为3%-10%、熟石灰质量分数为2%-5%），混合均匀后放入模具中，以20-100MPa压力压制成型，成型后放入压蒸釜中在150-220℃、0.8-1.5MPa压力下蒸压2-6h，蒸压后的制品进行干燥，最后根据具体需要机械加工成产品。所制备的产品密度为800-1100kg/m3、弯曲强度为8-12MPa、最高使用温度可达1000℃。本发明制备的铸铝用转接板材料质量轻、强度高、耐高温、保温性能优良、适合精确机械加工。
【IPC分类】C04B14-38, C04B28-00, C04B14-42
【公开号】CN104591630
【申请号】CN201510013743
【发明人】杜庆洋, 王前, 张尚尚, 齐晓勇, 徐会君
【申请人】山东理工大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月12日