利用蓝晶石矿原位合成ＳｉＣ材料的方法，属于新型非金属矿物材料技术领域。工艺步骤为：采集蓝晶石矿石，将矿石制成细粉，并过０．０７４μｍ筛，加入粘结剂，成型，干燥，烧成，除碳，提取ＳｉＣ成分。本发明专利技术的优点在于：找到了一种用于制备ＳｉＣ材料的新型矿物原料。制备用的原料成本低廉且矿藏丰富，烧成反应后生成的ＳｉＣ成分比例可达６０％－９０％，具有很高的实际价值。发明专利技术中所采用的碳热还原法制备技术工艺操作简单，成本低，已被广泛应用于ＳｉＣ材料的制备工艺中，故容易掌握。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新型非金属矿物材料
，提出了一种利用蓝晶石矿原位合成SiC材料的方法。
技术介绍
近20年来，国内外耐火材料的工艺水平都得到了空前的提高，进入了一个新的 科技时代，无以数计的高功能，高性能的材料被开发出来，促进了冶金、建材、陶瓷、 化工等行业的发展。SiC材料具有优良的各项性能，是具有广阔应用前景的高性能材 料。本专利技术通过实验找出一种新的作为生产SiC材料的原料，进一步扩大SiC材料的 生产规模和能力，满足人们不断增长的对SiC材料的需求。制备SiC材料的方法很多， 如常压烧结法，热压烧结法，反应烧结法，化学气相反应法等。而本专利技术中所采用的 方法则是用碳热还原法制备出SiC材料。蓝晶石族矿物(包括红柱石、蓝晶石、硅线石)都是天然的优质高铝耐火矿物原料，Al203含量高，取材广泛，能在高温下相变为莫来石,并且可以不经煅烧直接使用，与 生产铝矶土制品相比，有明显的节能优势。用它们生产的耐火制品，具有耐火度高、 高温强度大、蠕变率低、热膨胀率小、抗化学侵蚀性强、热震稳定性好等一系列优良 的力学、化学和高温性能,，在各种工业窑炉中得到了广泛的应用。这三种矿物在耐火 材料中的应用既密切相关，又有不同。我国的蓝晶石族矿物资源十分丰富，因而综合 研究蓝晶石族矿物资源及其应用，，对于合理利用矿产资源,开发优质耐火材料，提高 工业生产效益，具有十分重要的意义。目前虽然国内在
内制备SiC材料的方法己有专利申请，但以天然廉价的 蓝晶石矿为对象原位合成SiC材料的方法尚未见相关报道，因此，本专利技术在SiC材料的制备方法中是一项新的工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，制备用的原 料成本低廉且矿藏丰富，烧成反应后生成的SiC成分比例可达60-90%。制备的SiC 可作为二次原料，用于生产其他成分结合的SiC材料。本专利技术以天然廉价的蓝晶石矿为对象原位合成SiC材料，工艺步骤为(1) 采集和制粉本专利技术所使用的原料蓝晶石矿石由某耐火材料公司提供， 将采集到的蓝晶石矿石经过磨碎制成细粉，并过0.074pm筛，所述的原料蓝晶石 矿石的成分为Si02占65 72。/。，八1203占22~28%,其余为含钠、钙、镁的氧化物。(2) 烘干放入烘箱中烘干，烘干温度为70 8(TC;(3) 混合将蓝晶石粉与石墨粉末混合后加入粘结剂，混合均匀；其中石墨 粉末所占比例为30% 40%，混合后加入质量比为3~5%的粘结剂，所使用的粘结 剂为聚乙烯醇PVA;(4) 成型将混合好的原料压成坯体；(5) 干燥将坯体放入70 90'C烘箱中，干燥8 10小时；(6) 烧成将烘干后的制品用碳埋好放入还原烧结炉中进行烧结；烧结温度 1500 160(TC，保温时间3 5小时；还原烧结炉中的渊源气氛为氩气保护气氛。(7) 冷却切断电炉电源，自然冷却至室温；(8) 除碳取出烧成后的制品，放入马弗炉中，在700 75(TC下灼烧，除去残碳。本专利技术的优点在于(1) 找到了一种用于制备SiC材料的新型矿物原料。制备用的原料成本低廉且矿 藏丰富，烧成反应后生成的SiC成分比例可达60-90%，具有很高的实际价值。(2) 专利技术中所采用的碳热还原法制备技术工艺操作简单，成本低，已被广泛应用 于SiC材料的制备工艺中，故容易掌握。附图说明图1是本专利技术所制备的碳化硅复合材料的扫描电子显微镜照片。 具体实施例方式以下通过对实施例的描述来介绍本专利技术的具体实施例方式实施例l:将采集到的蓝晶石矿石磨成细粉，过0.074jmi筛，测出其具体组成成分比例，按 照化学计量配置C量。将按计算所得比例结果秤量的蓝晶石粉和石墨粉与质量百分数 为5%的粘结剂(PVA)充分混合后压制成型，放入恒温干燥箱中8(TC干燥，之后用 石墨填埋制品，放入电炉中，将温度升至1500'C，保温4小时，反应结束后关闭电源， 自然冷却至室温。脱碳温度70(TC，保温灼烧2小时，除去多余的碳成分。通过XRD 和SEM分析可知得到的烧成制品中的SiC成分比例达65。/。。 实施例2:将采集到的蓝晶石矿石磨成细粉，过0.074pim筛，测出其具体组成成分比例，按 照化学计量配置C量。将按计算所得比例结果秤量的蓝晶石粉和石墨粉与质量百分数 为5%的粘结剂(PVA)充分混合后压制成型，放入恒温干燥箱中80'C干燥，之后用 石墨填埋制品，放入电炉中，将温度升至1580'C，保温4小时，反应结束后关闭电源， 自然冷却至室温。脱碳温度70(TC，保温灼烧2小时，除去多余的碳成分。通过XRD 和SEM分析可知得到的烧成制品中的SiC成分比例达90。/0。权利要求1、一种，其特征在于，工艺步骤为(1)采集和制粉将采集到的蓝晶石矿石经过磨碎制成细粉，并过0.074μm筛；(2)烘干放入烘箱中烘干，烘干温度为70～80℃；(3)混合将蓝晶石粉与石墨粉混合，其中，石墨粉的质量比例为30％～40％，混合后加入质量比为3～5％的粘结剂，所使用的粘结剂为聚乙烯醇PVA；(4)成型将步骤(3)混合好的原料压成坯体；(5)干燥将坯体放入70～90℃烘箱中，干燥8～10小时；(6)烧成将烘干后的制品用碳埋好放入还原烧结炉中进行烧结；烧结温度1500～1600℃，保温时间3～5小时；(7)冷却切断电炉电源，自然冷却至室温；(8)除碳取出烧成后的制品，放入马弗炉中，在700-750℃下灼烧，除去碳成分。2、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原料蓝晶石 矿石的成分为Si02占65 72 。， Al》3占22 28%，其余为含钠、钙、镁 的氧化物。3、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，烘干温度为70 80。C。4、 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，还原烧结炉中的渊源气氛为氩气保护气氛。全文摘要，属于新型非金属矿物材料
工艺步骤为采集蓝晶石矿石，将矿石制成细粉，并过0.074μm筛，加入粘结剂，成型，干燥，烧成，除碳，提取SiC成分。本专利技术的优点在于找到了一种用于制备SiC材料的新型矿物原料。制备用的原料成本低廉且矿藏丰富，烧成反应后生成的SiC成分比例可达60％-90％，具有很高的实际价值。专利技术中所采用的碳热还原法制备技术工艺操作简单，成本低，已被广泛应用于SiC材料的制备工艺中，故容易掌握。文档编号C01B31/00GK101177270SQ200710177239公开日2008年5月14日 申请日期2007年11月13日 优先权日2007年11月13日专利技术者冀 张, 徐利华 申请人:北京科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用蓝晶石矿原位合成ＳｉＣ材料的方法，其特征在于，工艺步骤为：（１）采集和制粉：将采集到的蓝晶石矿石经过磨碎制成细粉，并过０．０７４μｍ筛；（２）烘干：放入烘箱中烘干，烘干温度为７０～８０℃；（３）混合：将蓝晶石粉与石墨粉混合，其中，石墨粉的质量比例为３０％～４０％，混合后加入质量比为３～５％的粘结剂，所使用的粘结剂为聚乙烯醇ＰＶＡ；（４）成型：将步骤（３）混合好的原料压成坯体；（５）干燥：将坯体放入７０～９０℃烘箱中，干燥８～１０小时；（６）烧成：将烘干后的制品用碳埋好放入还原烧结炉中进行烧结；烧结温度１５００～１６００℃，保温时间３～５小时；（７）冷却：切断电炉电源，自然冷却至室温；（８）除碳：取出烧成后的制品，放入马弗炉中，在７００－７５０℃下灼烧，除去碳成分。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：徐利华，张冀，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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