一种保温陶瓷及其制备工艺的制作方法

文档序号:16888405发布日期:2019-02-15 22:50阅读:203来源:国知局
本发明涉及陶瓷领域,尤其是涉及一种保温陶瓷及其制备工艺。
背景技术
:陶瓷材料属于无机材料体系,因其优异的固有阻燃性质在建筑等领域备受关注,对于建筑节能材料而言,人们期望所用的材料能够同时兼顾保温性能和消防安全的要求,因此开发一种能够保温的陶瓷材料具有十分重要的意义。膨胀珍珠岩的导热系数较低,较常用于建筑领域制作隔热材料,但是膨胀珍珠岩的吸水率较高,容易导致产品后期保温性能降低。技术实现要素:针对现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是提供一种保温陶瓷及其制备工艺,制得的陶瓷能够长时间维持较好的保温性能。本发明所采取的技术方案是:本发明提供一种保温陶瓷,由以下质量份的原料制成:30~40质量份的高岭土、2~4质量份的改性膨胀珍珠岩、25~38质量份的长石和2~6质量份的空心陶瓷微珠,所述改性膨胀珍珠岩包括膨胀珍珠岩和包覆所述膨胀珍珠岩的二氧化硅层。优选地,所述膨胀珍珠岩包括70~80wt%的粗颗粒膨胀珍珠岩和20~30wt%的细颗粒膨胀珍珠岩,所述粗颗粒膨胀珍珠岩的尺寸为200~250目,所述细颗粒膨胀珍珠岩的尺寸为300~350目。优选地,所述空心陶瓷微珠的尺寸为80~100目。优选地,由以下质量份的原料制成:35质量份的高岭土、3质量份的改性膨胀珍珠岩、31质量份的长石和4质量份的空心陶瓷微珠。本发明还提供一种上述的保温陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:(1)将高岭土、长石和空心陶瓷微珠粉碎,过80~100目筛;(2)在步骤(1)得到的物料中加入改性膨胀珍珠岩,混合得到混合物料;(3)在所述混合物料中加入水后成型得到坯体;(4)所述坯体在800~1600℃下烧结成型。优选地,所述改性膨胀珍珠岩通过以下步骤制得:取膨胀珍珠岩研磨成目标规格,超声分散于无水乙醇中,加入氨水溶液超声分散,后加入正硅酸乙酯搅拌反应形成改性膨胀珍珠岩。进一步地,膨胀珍珠岩:正硅酸乙酯的质量比为(10~20):1。优选地,步骤(4)采用阶段烧结的方式:先在800~1000℃烧结2~3h,再升温至1300~1600℃烧结4~6h。本发明的有益效果是:本发明对膨胀珍珠岩进行了疏水改性,在膨胀珍珠岩上包覆二氧化硅层,阻挡了膨胀珍珠岩直接接触水气,避免了因膨胀珍珠岩吸水性强而导致后续产品保温性能下降的问题。空心陶瓷微珠是一种轻质非金属多功能材料具有优良的隔热效果,同时加入了空心陶瓷微珠,提高了产品的保温隔热性能。具体实施方式以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。实施例1本实施例提供一种保温陶瓷,由以下质量份的原料制成:35质量份的高岭土、3质量份的改性膨胀珍珠岩、31质量份的长石和4质量份的空心陶瓷微珠。本实施例还提供一种上述保温陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:改性膨胀珍珠岩的制备:取10质量份的膨胀珍珠岩,磨碎过200~250目筛,分散于无水乙醇中形成50mg/l的混合液,加入体积比为2:35:140的氨水:蒸馏水:无水乙醇形成的氨水溶液,超声分散,逐滴加入1质量份的正硅酸乙酯,室温下机械搅拌反应10h,反应得到改性膨胀珍珠岩,洗涤后真空干燥。取35质量份的高岭土、31质量份的长石和4质量份的空心陶瓷微珠粉碎,过80~100目筛,然后加入4质量份的改性膨胀珍珠岩,混合得到混合物料;在所述混合物料中加入水成型得到坯体,将坯体先升温至1000℃烧结2h,再升温至1400℃烧结5h得到保温陶瓷。实施例2本实施例提供一种保温陶瓷,由以下质量份的原料制成:32质量份的高岭土、4质量份的改性膨胀珍珠岩、36质量份的长石和3质量份的空心陶瓷微珠。本实施例还提供一种上述保温陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:改性膨胀珍珠岩的制备:取20质量份的膨胀珍珠岩,磨碎过300~350目筛,分散于无水乙醇中形成40mg/l的混合液,加入体积比为2:35:140的氨水:蒸馏水:无水乙醇形成的氨水溶液,超声分散,逐滴加入1质量份的正硅酸乙酯,室温下机械搅拌反应12h,反应得到改性膨胀珍珠岩,洗涤后真空干燥。取32质量份的高岭土、36质量份的长石和3质量份的空心陶瓷微珠粉碎,过80~100目筛,然后加入4质量份的改性膨胀珍珠岩,混合得到混合物料;在所述混合物料中加入水成型得到坯体,将坯体先升温至800℃烧结2h,再升温至1600℃烧结5h得到保温陶瓷。实施例3本实施例提供一种保温陶瓷,由以下质量份的原料制成:40质量份的高岭土、2质量份的改性膨胀珍珠岩、25质量份的长石和6质量份的空心陶瓷微珠。本实施例还提供一种上述保温陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:改性膨胀珍珠岩的制备:取15质量份的膨胀珍珠岩,分别磨碎过300~350目筛得到细颗粒膨胀珍珠岩和过200~250目筛得到粗颗粒膨胀珍珠岩,分别分散于无水乙醇中形成40mg/l的混合液,加入体积比为2:35:140的氨水:蒸馏水:无水乙醇形成的氨水溶液,超声分散,逐滴加入1质量份的正硅酸乙酯,室温下机械搅拌反应12h,反应得到改性膨胀珍珠岩,洗涤后真空干燥。取32质量份的高岭土、36质量份的长石和3质量份的空心陶瓷微珠粉碎,过80~100目筛,然后加入4质量份的改性膨胀珍珠岩,其中改性膨胀珍珠岩中75wt%为粗颗粒膨胀珍珠岩制得的改性膨胀珍珠岩,25wt%为细颗粒膨胀珍珠岩,混合均匀得到混合物料;在所述混合物料中加入水成型得到坯体,将坯体先升温至800℃烧结2h,再升温至1600℃烧结5h得到保温陶瓷。本实施例采用不同粒度的改性膨胀珍珠岩能够在保证材料抗压强度的同时使材料兼具轻质的特点。实施例4本实施例提供一种保温陶瓷,由以下质量份的原料制成:30质量份的高岭土、4质量份的改性膨胀珍珠岩、32质量份的长石和6质量份的空心陶瓷微珠。本实施例还提供一种上述保温陶瓷的制备工艺,包括以下步骤:改性膨胀珍珠岩的制备:取18质量份的膨胀珍珠岩,分别磨碎过300~350目筛得到细颗粒膨胀珍珠岩和过200~250目筛得到粗颗粒膨胀珍珠岩,分别分散于无水乙醇中形成40mg/l的混合液,加入体积比为2:35:140的氨水:蒸馏水:无水乙醇形成的氨水溶液,超声分散,逐滴加入1质量份的正硅酸乙酯,室温下机械搅拌反应12h,反应得到改性膨胀珍珠岩,洗涤后真空干燥。取32质量份的高岭土、36质量份的长石和3质量份的空心陶瓷微珠粉碎,过80~100目筛,然后加入4质量份的改性膨胀珍珠岩,其中改性膨胀珍珠岩中70wt%为粗颗粒膨胀珍珠岩制得的改性膨胀珍珠岩,30wt%为细颗粒膨胀珍珠岩,混合均匀得到混合物料;在所述混合物料中加入水成型得到坯体,将坯体先升温至800℃烧结2h,再升温至1600℃烧结5h得到保温陶瓷。实施例5根据dbj41/t134-2014对实施例1-4中制得的保温陶瓷材料进行检测其导热系数,根据gb/t10299-2011测定其憎水率,结果如表1所示。表1实施例1-3中保温陶瓷的各项性能指标检测项目单位实施例1实施例2实施例3实施例4导热系数w/(m·k)0.0450.0470.0420.050憎水率%99.28998.494.3从表中可以看出,本发明制得的陶瓷材料具有较低的导热系数,具有较好的保温性能,同时由于使用了二氧化硅对膨胀珍珠岩进行疏水改性,使得制备得到的陶瓷材料具有较好的疏水性,在建筑领域具有较好的应用前景。当前第1页12
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