蛋白石页岩复合材料制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于无机非金属材料、功能材料、新复合材料料、复合材料、家居装修等领域。
【背景技术】
[0002]蛋白石作为宝石，英文名为Opal，蛋白石是二氧化硅的水合物，成分为S12.ηΗ20，是非晶质结构，所以无一定的外形，断口为贝壳状，蛋白石页岩是由火山爆发形成的火山灰，主要化学成分是二氧化硅，经在空气中灼烧形成细小炽热体经落入湖底沉积而形成，如果沉淀在生物遗骸中，则形成“树化玉”；沉淀在海螺遗骸中，则形成〃螺化玉〃，螺化玉目前仅在海南少有发现，当地人称为螺化石或海玉，因数量稀少极为珍贵。
[0003]蛋白石页岩其矿物成分为非晶态蛋白石及微细方英石等，属于高硅非晶体结构，具有页状层理，粒度细小均匀，结构疏松多孔等特征。它的多孔结构较发育，吸附性强，是制备具有吸附、调湿性能材料的理想原料。天然产出的蛋白石页岩粉体也已经在工业水、饮用水处理，气体干燥，大气污染治理和填料等方面开展了相应的研究。但涉及制备具有一定强度、吸附性能好的复合材料还未见报道。
【发明内容】
[0004]蛋白石页岩复合材料制备方法，目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种蛋白石页岩复合材料；另一种目的是提供一种蛋白石页岩复合材料的制备方法。蛋白石页岩复合材料的组成按质量分数由下列原料组成:天然蛋白石页岩50_100wt%，高岭石或膨润土0-20wt%，沸石、长石或娃灰石0-15 ￥丨％，碳酸钠或玻璃粉0.1-5*丨％，激发剂0.01-3.8 wt%。
[0005]蛋白石页岩复合材料制备方法步骤如下:将80-86wt%天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至小于120目，按质量分数加入8-12wt%高岭石或膨润土，2-6wt%沸石、长石或硅灰石，0.1_5^%碳酸钠或玻璃粉，激发剂0.6-0.8 合研磨均匀。将研磨均匀的粉体，在成型机上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20-40被％的泥料压制成型并干燥。将坯体或成型并干燥的还料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温0.5-1小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000°C保温1-3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩复合材料。蛋白石页岩复合材料制备方法，步骤中所述的干压成型压力为4MPa以上。
[0006]实施方式实施例1:
取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入0.25克碳酸钠，加入I克沸石粉，加入5克高岭石，激发剂0.3克，混合研磨均匀;将混合均匀的粉体按质量份数加入25^%水，混合震动成型，在80°C条件下干燥2小时;将成型并干燥的坯体在空气氛围中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至550°C保温I小时，继续升温至850°C保温2小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩复合材料。测试该复合材料显气孔率50%，抗压强度13MPa。
[0007]实施例2: 取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入0.1克碳酸钠，加入5克沸石粉，加入5克高岭石，激发剂0.1克，混合研磨均匀;将混合均匀的粉体按质量份数加入25wt°/^K，混合震动成型，在80°C条件下干燥2小时;将成型并干燥的坯体在空气氛围中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至700°C保温I小时，继续升温至900°C保温2小时，之后随炉冷却至常温，SP为蛋白石页岩复合材料。测试该复合材料显气孔率46%，抗压强度18MPa。
[0008] 实施例3:
取50克粉碎至小于120目的蛋白石页岩粉，加入0.5克碳酸钠，加入5克沸石粉，加入6克高岭石，激发剂0.3克，混合研磨均匀;将混合均匀的粉体按质量份数加入25wt°/^K，混合震动成型，在80°C条件下干燥2小时;将成型并干燥的坯体在空气氛围中烧结，先在300°C保温I小时，之后升温至600°C保温I小时，继续升温至850°C保温2小时，之后随炉冷却至常温，SP为蛋白石页岩复合材料。测试该复合材料显气孔率48%，抗压强度20MPa。
【主权项】
1.蛋白石页岩复合材料制备方法，其特征在于它的组成按质量分数由下列原料组成:天然蛋白石页岩50-100wt%，高岭石或膨润土0-20wt%，沸石、长石或娃灰石0-15 wt%，碳酸钠或玻璃粉0.l_5wt%，激发剂0.01-3.8 wt%02.根据权利要求书I蛋白石页岩复合材料制备方法所述的将天然蛋白石页岩块体经过破碎粉磨至微米级，按质量分数加入高岭石或膨润土，沸石、长石或硅灰石，碳酸钠或玻璃粉，激发剂混合研磨均匀。3.根据权利要求书I蛋白石页岩复合材料及制备方法所述的将研磨均匀的粉体，在成型机上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20-40wt%的泥料压制成型并干燥。4.根据权利要求书I蛋白石页岩复合材料制备方法所述的将坯体或成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300°C烧结保温0.5-1小时，升温至400-700°C保温1-2小时，继续升温至800-1000保温1-3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩复合材料。5.根据权利要求书I蛋白石页岩复合材料制备方法所述的蛋白石页岩复合材料制备方法，特征在于步骤中所述的干压成型压力为4MPa以上。
【专利摘要】蛋白石页岩复合材料的组成按质量分数由下列原料组成：天然蛋白石页岩50-100wt%，高岭石或膨润土0-20wt%，沸石、长石或硅灰石0-15？wt%，碳酸钠或玻璃粉0.1-5wt%，激发剂0.01-3.8？wt%。将研磨均匀的粉体，在成型机上干压成型，制成坯体，或采用含水量为20-40wt%的泥料压制成型并干燥。将坯体或成型并干燥的坯料在空气气氛中阶梯式升温烧结，在300℃烧结保温0.5-1小时，升温至400-700℃保温1-2小时，继续升温至800-1000℃保温1-3小时，之后随炉冷却至常温，即为蛋白石页岩复合材料。干压成型压力为4MPa以上。
【IPC分类】C04B33/04, C04B33/32, C04B33/13
【公开号】CN105601252
【申请号】CN201510853866
【发明人】李青山, 王玉, 刘焕萍
【申请人】北京森源华诚科技发展有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年11月30日