一种含氧化锗的陶瓷及其制备方法
【专利摘要】一种含氧化锗的陶瓷，由下列重量份的原料制成：钾长石37-44、白云石4-6、石英32-38、陶红泥7-11、硝酸钾1-2、氧化锗3-4、锂电气石10-14、镁电气石23-26、水性树脂聚丙烯酰胺1-2、正硅酸乙酯3-4、去离子水适量、氢氧化钾1-2、乙醇适量、助剂4-6；本发明的陶瓷生产成本低、易于实现产业化生产；通过添加氧化锗，增加了陶瓷的韧性和耐磨性；使用该陶瓷制作的通道，使用寿命长，不易破损；通过使用本发明的助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。
【专利说明】 一种含氧化锗的陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶瓷材料领域，尤其涉及一种含氧化锗的陶瓷及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前通道、管道用的材料有铝合金材料、陶瓷等，铝合金材料耐磨性差，槽道容易消失，影响色选精度，要经常更换，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷热刺激，耐酸碱性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料，以降低成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种含氧化锗的陶瓷及其制备方法，该陶瓷生产成本低、易于实现产业化生产，韧性和耐磨性好，使用该陶瓷制作的通道，使用寿命长，不易破损。
[0004]本发明的技术方案如下:
一种含氧化锗的陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:钾长石37-44、白云石4-6、石英32-38、陶红泥7-11、硝酸钾1_2、氧化锗3_4、锂电气石10-14、镁电气石23-26、水性树脂聚丙烯酰胺1-2、正硅酸乙酯3-4、去离子水适量、氢氧化钾1-2、乙醇适量、助剂4-6 ；
所述助剂由下列重量份的原料制成:高岭土 3-4、稀土 1-2、四盐基铬酸锌0.3-0.4、纳米氮化硅0.8-1.2、纳米硼纤维0.6-0.9、纳米碳0.3-0.4、硅烷偶联剂kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入高岭土，搅拌20-30分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入稀土，搅拌反应20-30分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应20-30分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440°C下煅烧2-3个小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0005]所述含氧化锗的陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤:
(1)将钾长石、白云石、石英、硝酸钾、锂电气石、镁电气石、水性树脂聚丙烯酰胺混合，球磨，过200目筛，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨24-27个小时，再加入氢氧化钾，继续球磨2-3个小时，水洗至PH值为8-9，过滤，得到滤饼；
(2)将第(I)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，850-900°C下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入氧化锗、水性树脂聚丙烯酰胺，搅拌得到混合物料，将陶红泥粉碎，边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至70-80°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30个小时，造型，在氮气氛围中，700-800 °C下预烧1.5-2个小时，再在1550-1620 V下煅烧4-5个小时，即得。
[0006]本发明的有益效果
本发明的陶瓷生产成本低、易于实现产业化生产；通过添加氧化锗，增加了陶瓷的韧性和耐磨性；使用该陶瓷制作的通道，使用寿命长，不易破损；通过使用本发明的助剂，能够增加陶瓷的表面光滑性、耐磨性和耐热性。
【具体实施方式】
[0007]一种含氧化锗的陶瓷，由下列重量份(公斤)的原料制成:钾长石40、白云石5、石英35、陶红泥8、硝酸钾1.5、氧化锗3.5、锂电气石13、镁电气石25、水性树脂聚丙烯酰胺
1.5、正硅酸乙酯3.5、去离子水适量、氢氧化钾1.5、乙醇适量、助剂5 ；
所述助剂由下列重量份(公斤)的原料制成:高岭土 3.5、稀土 1.5、四盐基铬酸锌0.3、纳米氮化娃1、纳米硼纤维0.7、纳米碳0.3、娃烧偶联剂kh-550 0.7、聚乙二醇0.3、水8 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入高岭土，搅拌25分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入稀土，搅拌反应25分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌13分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应25分钟，超声分散7分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1400°C下煅烧2.5个小时，粉碎，过40目筛，即得。
[0008]所述含氧化锗的陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
(1)将钾长石、白云石、石英、硝酸钾、锂电气石、镁电气石、水性树脂聚丙烯酰胺混合，球磨,过200目筛，加入0.7倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨26个小时，再加入氢氧化钾，继续球磨2.5个小时，水洗至PH值为8，过滤，得到滤饼；
(2)将第(I)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，880°C下煅烧2.5个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(3)取35重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入氧化锗、水性树脂聚丙烯酰胺，搅拌得到混合物料，将陶红泥粉碎，边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至75°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒；
(4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨28个小时，造型，在氮气氛围中，750 °C下预烧1.8个小时，再在1580 V下煅烧4.5个小时，即得。
[0009]实验数据:
该实施例陶瓷的维氏硬度为89GPa，抗弯强度为1020MPa，断裂韧性为13MPa.m1/2。
【权利要求】
1.一种含氧化锗的陶瓷，其特征在于由下列重量份的原料制成:钾长石37-44、白云石4-6、石英32-38、陶红泥7-11、硝酸钾1_2、氧化锗3_4、锂电气石10-14、镁电气石23-26、水性树脂聚丙烯酰胺1-2、正硅酸乙酯3-4、去离子水适量、氢氧化钾1-2、乙醇适量、助剂4-6 ； 所述助剂由下列重量份的原料制成:高岭土 3-4、稀土 1-2、四盐基铬酸锌0.3-0.4、纳米氮化硅0.8-1.2、纳米硼纤维0.6-0.9、纳米碳0.3-0.4、硅烷偶联剂kh-550 0.6-0.8、聚乙二醇0.3-0.4、水7-11 ;制备方法为:将聚乙二醇加入水中，搅拌均匀，加入高岭土，搅拌20-30分钟，再加入一半重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入稀土，搅拌反应20-30分钟，再加入剩余重量份的硅烷偶联剂kh-550，搅拌10-15分钟，再加入其他剩余成分，搅拌反应20-30分钟，超声分散6-8分钟，过滤，烘干，粉碎，过40目筛，在氮气氛围下，1380-1440°C下煅烧2-3个小时，粉碎，过40目筛，即得。
2.根据权利要求1所述含氧化锗的陶瓷的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将钾长石、白云石、石英、硝酸钾、锂电气石、镁电气石、水性树脂聚丙烯酰胺混合，球磨，过200目筛，加入0.6-0.8倍重量份的乙醇，送入球磨机中球磨24-27个小时，再加入氢氧化钾，继续球磨2-3个小时，水洗至PH值为8-9，过滤，得到滤饼； (2)将第(1)步得到的滤饼粉碎，在氮气氛围下，850-900°C下煅烧2-3个小时，取出粉碎，过50目筛，得到颗粒； (3)取30-40重量份的乙醇，加入正硅酸乙酯，搅拌至溶解，加入氧化锗、水性树脂聚丙烯酰胺，搅拌得到混合物料，将陶红泥粉碎，边翻腾搅拌边喷入混合物料，加热至70-80°C，持续翻腾搅拌至乙醇完全蒸发，粉碎，过50目筛，得到颗粒； (4)将第(2)步和第(3)步得到的颗粒与其他剩余成分混合,按料:球:水=1:1.4:0.7,球磨24-30个小时，造型，在氮气氛围中，700-800°C下预烧1.5-2个小时，再在1550_1620°C下煅烧4-5个小时，即得。
【文档编号】C04B35/63GK104387044SQ201410590297
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】夏建国 申请人:安徽省皖捷液压科技有限公司