本发明涉及陶瓷材料领域，特别涉及到一种抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
：近年来，中国陶瓷行业发展迅速，陶瓷产量不断增加，中国已经成为当之无愧的陶瓷生产和贸易大国。其中，中国的建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷、艺术陶瓷等在世界上占有重要位置。凡是用于修饰墙面、铺设地面、安装上下水管、装备卫生间以及作为建筑和装饰零件用的各种陶瓷材料制品，统称为建筑陶瓷。建筑陶瓷质地均匀，构造致密。强度和硬度都较高，耐水耐磨耐化学腐蚀，耐久性好，品种繁多，是常用的建筑、装饰及卫生设备材料。但是，近几年来，我国各大陶瓷产地都存在一些的问题。如山东淄博，虽然建陶产业体系健全，但发展方式较为粗放，存在着能源、原材料枯竭，环保压力大，节能降耗任务艰巨，企业自主创新能力有待加强；行业自律缺失等五大问题。所以本发明致力于研究建筑陶瓷，提高材料的性能，使其在加大抗冲击强度的同时，兼具耐候、耐老化的性能。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供一种抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料及其制备方法，通过采用特定原料进行组合，配合相应的生产工艺，得到的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，其施工操作简单、抗冲击强度大、耐候耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，由下列重量份的原料制成：氧化镁4-9份、氧化铝2-7份、二氧化硅1-5份、石英砂5-12份、煤矸石8-12份、海泡石2-5份、粘土10-18份、方解石3-6份、硅灰石2-6份、氢氧化钾2-3份、硝酸钾2-4份、甲基氢二氯硅烷1-4份、聚二甲基硅氧烷1-2份、分散剂1-4份、稳定剂2-5份、偶联剂1-2份。优选地，所述分散剂为焦磷酸钠、正磷酸钠、酒石酸钠、硅酸钠中的一种或几种。优选地，所述稳定剂为氯硅酸钠复合物、硬脂酸锂、苯甲酸钙、月硅酸钙中的任意一种。优选地，所述偶联剂选自磷酸氨苄酯、双十六烷基硼酸异丙酯、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种。所述的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：（1）按照重量份称取各原料；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为450-550℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为3-5小时，球磨机的转速为100-200转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、分散剂一起加入高速加压匀质机中，转速3000-5000转/分钟，压强为1-2MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物；（6）将步骤（5）的过筛混合物、稳定剂、偶联剂注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以6-8℃/分的升温速度升至800-900℃，然后在温度为800-900℃时保温60分钟，加压速度为0.05-0.1MPa/分，成型压力为2-5MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护2-4小时，即得成品。优选地，所述筛孔径为200-300目。优选地，所述保温箱温度为65-75℃。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，以石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石、氧化镁、氧化铝、二氧化硅为主要成分，通过加入氢氧化钾、硝酸钾、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、分散剂、稳定剂、偶联剂，辅以加热处理、球磨粉碎、加压匀质、过筛分选、高温煅烧、去模脱蜡、养护成型等工艺，使得制备而成的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，其施工操作简单、抗冲击强度大、耐候耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1（1）按照重量份称取氧化镁4份、氧化铝2份、二氧化硅1份、石英砂5份、煤矸石8份、海泡石2份、粘土10份、方解石3份、硅灰石2份、氢氧化钾2份、硝酸钾2份、甲基氢二氯硅烷1份、聚二甲基硅氧烷1份、焦磷酸钠1份、氯硅酸钠复合物2份、磷酸氨苄酯1份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为450℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为3小时，球磨机的转速为100转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、焦磷酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速3000转/分钟，压强为1MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为200目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、氯硅酸钠复合物、磷酸氨苄酯注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以6℃/分的升温速度升至800℃，然后在温度为800℃时保温60分钟，加压速度为0.051MPa/分，成型压力为2MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护2小时，即得成品，保温箱温度为65℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例2（1）按照重量份称取氧化镁6份、氧化铝4份、二氧化硅2份、石英砂8份、煤矸石9份、海泡石3份、粘土13份、方解石4份、硅灰石3份、氢氧化钾2份、硝酸钾3份、甲基氢二氯硅烷2份、聚二甲基硅氧烷1份、正磷酸钠2份、硬脂酸锂3份、双十六烷基硼酸异丙酯1份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为480℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为4小时，球磨机的转速为120转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、正磷酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速4000转/分钟，压强为1.3MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为220目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、硬脂酸锂、双十六烷基硼酸异丙酯注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以7℃/分的升温速度升至820℃，然后在温度为820℃时保温60分钟，加压速度为0.07MPa/分，成型压力为3MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护3小时，即得成品，保温箱温度为67℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例3（1）按照重量份称取氧化镁8份、氧化铝6份、二氧化硅4份、石英砂10份、煤矸石11份、海泡石4份、粘土16份、方解石5份、硅灰石5份、氢氧化钾3份、硝酸钾3份、甲基氢二氯硅烷3份、聚二甲基硅氧烷2份、酒石酸钠3份、苯甲酸钙4份、乙烯基三乙氧基硅烷2份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为520℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为4.5小时，球磨机的转速为160转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、酒石酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速4500转/分钟，压强为1.7MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为250目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、苯甲酸钙、乙烯基三乙氧基硅烷注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以7℃/分的升温速度升至860℃，然后在温度为860℃时保温60分钟，加压速度为0.09MPa/分，成型压力为4MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护3.5小时，即得成品，保温箱温度为72℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。实施例4（1）按照重量份称取氧化镁9份、氧化铝7份、二氧化硅5份、石英砂12份、煤矸石12份、海泡石5份、粘土18份、方解石6份、硅灰石6份、氢氧化钾3份、硝酸钾4份、甲基氢二氯硅烷4份、聚二甲基硅氧烷2份、硅酸钠4份、月硅酸钙5份、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷2份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为550℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为5小时，球磨机的转速为200转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、硅酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速5000转/分钟，压强为2MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为300目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、月硅酸钙、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以8℃/分的升温速度升至900℃，然后在温度为900℃时保温60分钟，加压速度为0.1MPa/分，成型压力为5MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护4小时，即得成品，保温箱温度为75℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。对比例1（1）按照重量份称取氧化镁4份、二氧化硅1份、石英砂5份、煤矸石8份、海泡石2份、粘土10份、方解石3份、硅灰石2份、氢氧化钾2份、甲基氢二氯硅烷1份、聚二甲基硅氧烷1份、焦磷酸钠1份、氯硅酸钠复合物2份、磷酸氨苄酯1份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为450℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、二氧化硅、氢氧化钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为3小时，球磨机的转速为100转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、焦磷酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速3000转/分钟，压强为1MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为200目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、氯硅酸钠复合物、磷酸氨苄酯注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以6℃/分的升温速度升至800℃，然后在温度为800℃时保温60分钟，加压速度为0.051MPa/分，成型压力为2MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护2小时，即得成品，保温箱温度为65℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。对比例2（1）按照重量份称取氧化镁9份、氧化铝7份、二氧化硅5份、石英砂12份、煤矸石12份、海泡石5份、粘土18份、硅灰石6份、氢氧化钾3份、硝酸钾4份、聚二甲基硅氧烷2份、硅酸钠4份、月硅酸钙5份、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷2份；（2）将石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、硅灰石加入管式炉内进行热处理，热处理温度为550℃，时间为30分钟，然后自然降温冷却至室温，静置30分钟;（3）将氧化镁、氧化铝、二氧化硅、氢氧化钾、硝酸钾、步骤（2）的混合物加入球磨机，球磨机中球料比为16:1，球磨时间为5小时，球磨机的转速为200转/分钟；（4）将步骤（3）的球磨粉碎物、聚二甲基硅氧烷、硅酸钠一起加入高速加压匀质机中，转速5000转/分钟，压强为2MPa，混合搅拌30分钟；（5）将步骤（4）的匀质混合物过筛分选，收集过筛混合物，筛孔径为300目；（6）将步骤（5）的过筛混合物、月硅酸钙、γ-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷注入模具中，在高温煅烧炉中进行加压成型，煅烧温度以8℃/分的升温速度升至900℃，然后在温度为900℃时保温60分钟，加压速度为0.1MPa/分，成型压力为5MPa；（7）将步骤（6）的煅烧模型降至室温后，去模、脱蜡、放于氮气保温箱中养护4小时，即得成品，保温箱温度为75℃。制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的制得的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料进行硬度、抗弯强度、断裂韧性、耐水蒸气性能测试这几项性能测试。表1 硬度，Gpa抗弯强度，Mpa断裂韧性，Mpa.m0.5耐水蒸气性能测试实施例127.29574.3通过实施例227.19834.1通过实施例326.99623.8通过实施例427.39743.9通过对比例112.95362.1通过对比例216.36952.5通过本发明的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，以石英砂、煤矸石、海泡石、粘土、方解石、硅灰石、氧化镁、氧化铝、二氧化硅为主要成分，通过加入氢氧化钾、硝酸钾、甲基氢二氯硅烷、聚二甲基硅氧烷、分散剂、稳定剂、偶联剂，辅以加热处理、球磨粉碎、加压匀质、过筛分选、高温煅烧、去模脱蜡、养护成型等工艺，使得制备而成的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料，其施工操作简单、抗冲击强度大、耐候耐老化，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的抗冲击强度大的建筑用复合陶瓷材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3