一种滑石瓷材料及其制备方法与流程

文档序号:15151768发布日期:2018-08-10 21:11阅读:898来源:国知局

本发明涉及陶瓷材料领域,具体而言,涉及一种滑石瓷材料及其制备方法。



背景技术:

陶瓷材料作为现代最重要的三大材料之一,由于其耐高温、耐腐蚀和重量轻等一系列的优良的特殊性能,在国民经济、人们生活、科技发展中起到了不可替代的作用。

随着生产和科学技术的发展,陶瓷材料的种类日益增多。滑石瓷是目前国内外市场上十分畅销的陶瓷。其主要特点是材质的抗冲击强度和抗折强度高,热稳定性好,具有很好的绝缘性能,常被作为绝缘零部件应用。现有的高品质的滑石瓷价格昂贵。

而价格低廉的滑石瓷烧成范围较窄,在实际烧结过程中很容易造成瓷胚坍塌或变形,很难控制烧成温度,并且其绝缘性能有待进一步提升。

有鉴于此,特提出本发明。



技术实现要素:

本发明的第一目的在于提供一种滑石瓷材料,扩大烧成温度范围,提高产品质量,价格低廉。

本发明的第二目的在于提供一种所述的滑石瓷材料的制备方法,制得的滑石瓷材料综合性能优良,性能稳定可靠。

为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

一种滑石瓷材料,由以下原料制成,按重量份计,生滑石粉87-90份,碳酸钡8-12份,高岭土0.5-1.5份。

本发明提供的滑石瓷材料,由生滑石粉、碳酸钡和高岭土以一定的配比制成,烧成温度范围大,在5-30℃,制得的滑石瓷材料综合性能优良,特别的,绝缘性能优越,综合性能稳定可靠,且价格低廉。

本发明还提供了一种滑石瓷材料,由以下原料制成,按重量份计,生滑石粉78-82份,高岭土8-12份,碳酸钡7-9份,氧化锌1-3份,三氧化二铝微粉1.5-2.5份。

本发明提供的滑石瓷材料,由生滑石粉、高岭土、碳酸钡、氧化锌和三氧化二铝微粉以一定的配比制成,烧成温度范围大,在5-30℃,制得的滑石瓷材料综合性能优良,特别的,绝缘性能优越,综合性能稳定可靠,且价格低廉。

本发明还提供了一种滑石瓷材料,由以下原料制成,按重量份计,煅烧滑石粉50-70份,生滑石粉10-25份,高岭土5-15份,煅烧三氧化二铝微粉1-2份,碳酸钡1-10份。

本发明提供的滑石瓷材料,由煅烧滑石粉、生滑石粉、高岭土、碳酸钡和煅烧三氧化二铝微粉以一定的配比制成,烧成温度范围大,在5-30℃,制得的滑石瓷材料综合性能优良,特别的,绝缘性能优越,综合性能稳定可靠,且价格低廉。

优选地,按重量份计,煅烧滑石粉60-65份,生滑石粉18-22份,高岭土8-12份,煅烧三氧化二铝微粉1-2份,碳酸钡6-10份。

本发明还提供了一种滑石瓷材料,按重量份计,煅烧滑石粉58-62份,生滑石粉18-22份,高岭土8-12份,碳酸钡5-7份,三氧化二铝微粉1-3份,长石1-3份。

本发明提供的滑石瓷材料,由煅烧滑石粉、生滑石粉、高岭土、碳酸钡、煅烧三氧化二铝微粉和长石以一定的配比制成,烧成温度范围大,在5-30℃,制得的滑石瓷材料综合性能优良,特别的,绝缘性能优越,综合性能稳定可靠,且价格低廉。

本发明还提供了上述的滑石瓷材料的制备方法,各原料与聚乙烯醇胶水混合,然后进行球磨,经过滤,除泡后,喷雾造粒,干压成型,烧结,即得;

所述聚乙烯醇胶水是由聚乙烯醇与水以重量比为2:400-450混合加热熬制而成;

各原料与所述水的重量比例为1:1.4-1.7。

本发明提供的滑石瓷材料的制备方法,添加了聚乙烯醇胶水进行球磨,增加对抗烧结容易坍塌的问题,扩大烧成温度范围,制得的滑石瓷材料综合性能优良,并且性能稳定可靠,价格低廉。

进一步地,所述熬制的温度为80-120℃。熬制至聚乙烯醇与水相互融合均匀。

进一步地,所述球磨的时间为45-50小时。

通过球磨,以得到适当粒径的颗粒,为后续材料的制备提供良好的基础。

优选地,所述过滤所用的滤网为100目。该过滤主要作用是除铁,一般通过振动筛进行。通过过滤,去除杂质,提高材料产品的稳定性,并且提高最终产品的绝缘性能。

进一步地,所述除泡所用的除泡剂为正丁醇,所述正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.001%-0.003%。

通过除泡,以增加产品的致密度以及产品性能的稳定性。采用上述除泡剂,对产品既能达到良好的除泡作用,还对产品的性能无影响。

进一步地,所述烧成的温度为1250-1280℃,烧成的时间为18-25分钟。通过该烧结,得到成品。本发明中,烧结是在中温窑进行,烧成推进板的时间为每18-25分钟一板。

进一步地,所述烧成的温度差为5-30℃。

该烧成温度范围可在5-30℃,相对于现有的5-10℃,有了很大的提升。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

(1)本发明通过选用特定的材料制备滑石瓷材料,降低成本,扩大烧成温度范围,提高产品质量。

(2)本发明提供的滑石瓷材料的制备方法,添加了聚乙烯醇胶水进行球磨,增加对抗烧结容易坍塌的问题,扩大烧成温度范围,制得的滑石瓷材料综合性能优良,并且性能稳定可靠,价格低廉。

(3)本发明制成的滑石瓷材料,介电常数低、介电损耗角正切值低、绝缘强度高、体积电阻率高,并且有较高的静态抗弯强度和较好的化学稳定性-耐酸、耐碱、耐腐蚀,价格便宜。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉87份,碳酸钡8份,高岭土0.5份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:400混合加热至80-100℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.4;

然后进行球磨,球磨的时间为45小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.001%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1260℃,烧成的时间为每25分钟一板,即得。

实施例2

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉90份,碳酸钡12份,高岭土1.5份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:450混合加热至100-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.7;

然后进行球磨,球磨的时间为50小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.003%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每18分钟一板,即得。

实施例3

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉89份,碳酸钡10份,高岭土1份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:420混合加热至100-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.5;

然后进行球磨,球磨的时间为50小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.002%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1270℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例4

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉78份,高岭土8份,碳酸钡7份,氧化锌1份,三氧化二铝微粉1.5份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:400混合加热至80-100℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.4;

然后进行球磨,球磨的时间为45小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.001%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1260℃,烧成的时间为每25分钟一板,即得。

实施例5

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉80份,高岭土10份,碳酸钡8份,氧化锌2份,三氧化二铝微粉2份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:450混合加热至110-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.5;

然后进行球磨,球磨的时间为48小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.002%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1278℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例6

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,生滑石粉82份,高岭土12份,碳酸钡9份,氧化锌3份,三氧化二铝微粉2.5份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:450混合加热至100-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.7;

然后进行球磨,球磨的时间为50小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.003%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每18分钟一板,即得。

实施例7

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉50份,生滑石粉10份,高岭土5份,煅烧三氧化二铝微粉1份,碳酸钡1份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:450混合加热至80-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.4;

然后进行球磨,球磨的时间为50小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.001%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1270℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例8

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉70份,生滑石粉25份,高岭土15份,煅烧三氧化二铝微粉2份,碳酸钡10份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:400混合加热至80-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.7;

然后进行球磨,球磨的时间为45小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.003%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每18分钟一板,即得。

实施例9

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉60份,生滑石粉18份,高岭土8份,煅烧三氧化二铝微粉1份,碳酸钡6份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:420混合加热至100-110℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.5;

然后进行球磨,球磨的时间为48小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.002%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1280℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例10

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉65份,生滑石粉22份,高岭土12份,煅烧三氧化二铝微粉2份,碳酸钡10份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:420混合加热至100-110℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.6;

然后进行球磨,球磨的时间为48小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.002%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例11

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉60份,生滑石粉20份,高岭土10份,碳酸钡6份,三氧化二铝微粉2份,长石2份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:420混合加热至100-110℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.5;

然后进行球磨,球磨的时间为48小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.002%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每20分钟一板,即得。

实施例12

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:

按重量份计,煅烧滑石粉58份,生滑石粉18份,高岭土8份,碳酸钡5份,三氧化二铝微粉1份,长石1份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:400混合加热至80-100℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.4;

然后进行球磨,球磨的时间为45小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.003%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1250-1270℃,烧成的时间为每25分钟一板,即得。

实施例13

一种滑石瓷材料,通过以下方法制备:

取以下原料:按重量份计,煅烧滑石粉62份,生滑石粉22份,高岭土12份,碳酸钡7份,三氧化二铝微粉3份,长石3份。

聚乙烯醇与水以重量比为2:450混合加热至100-120℃,熬制,至两者相互融合均匀,得到聚乙烯醇胶水;

各原料与聚乙烯醇胶水混合,其中,各原料与水的重量比例为1:1.7;

然后进行球磨,球磨的时间为50小时;

球磨产物过100目滤网的振动筛过滤除铁;

然后加入正丁醇搅拌除泡,正丁醇的添加量为过滤后物质重量的0.001%;

通过喷雾造粒,干压成型,放入中温窑进行烧结,烧成的温度为1260-1280℃,烧成的时间为每18分钟一板,即得。

对比例1

原料为:煅烧滑石粉45份,生滑石粉35份,高岭土12份,氧化锌2.5份,硅酸锆0.5份,碳酸钡5份。

加工工艺如下:

以水为溶剂进行湿法球磨,喷雾干燥,干压成型,高温烧结。

烧结温度为1300℃。

其制作成本高。

对比例2

原料为:

滑石53份,高岭土27份,钾长石17份,氧化铝3份;

各原料放入球磨机内,球磨,依次进行过筛、除铁、压滤、练泥、陈腐、成型,然后在1180-1230℃烧结成瓷。

对比例3

原料为:

生滑石20份,烧滑石80份,膨润土5份,高岭土3份,碳酸钡5份;

各原料放入球磨机内,球磨35小时,依次进行过筛、脱水、练泥、陈腐、成型(具体参数按照申请号201510318167.7的实施例3进行),然后在1300℃烧结成瓷。

对比例4

与实施例3不同的是,不使用聚乙烯醇胶水进行球磨,去掉其中的聚乙烯醇。其余均相同。

对比例5

与实施例5不同的是,不使用聚乙烯醇胶水进行球磨,去掉其中的聚乙烯醇。其余均相同。

对比例6

与实施例9不同的是,不使用聚乙烯醇胶水进行球磨,去掉其中的聚乙烯醇。其余均相同。

对比例7

与实施例11不同的是,不使用聚乙烯醇胶水进行球磨,去掉其中的聚乙烯醇。其余均相同。

将实施例1-13以及对比例1-7制得的滑石瓷材料进行性能检测,结果如表1所示。

表1性能

另外,关于各组别的化学稳定性,本发明提供的滑石瓷材料的耐酸、耐碱以及耐腐蚀性(大气、水等)均明显优于对比例4-7。

综上可知,本发明提供的滑石瓷材料,介电常数低、介电损耗角正切值低、绝缘强度高、体积电阻率高,绝缘性能优良,并且有较高的静态抗弯强度和较好的化学稳定性-耐酸、耐碱、耐腐蚀,综合性能稳定可靠,且价格低廉。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

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