利用富硼渣制备氮化硼／赛隆陶瓷复合材料的方法技术

本发明专利技术涉及利用富硼渣制备氮化硼／赛隆陶瓷复合材料的方法分两步制取：第一步合成ＢＮ／（Ｃａ，Ｍｇ）α′－Ｓｉａｌｏｎ粉末：（１）破碎；（２）球磨；（３）过筛；（４）磁选；（５）配料：按质量百分比为：富硼渣７．９４～４５．７９，硅灰１２．１９～５８．７８，铝矾土３．８２～１９．７８，碳黑２１．７０～３５．４１；（６）湿混：以无水乙醇为介质进行混合；（７）干燥：在６０℃下烘干；（８）干混；（９）模压成型；（１０）高温烧成：在一个大气压、温度１４５０～１５００℃、恒温６～１０小时，氮气保护下烧成；（１１）烧去残碳；第二步是将第一步烧成的粉末与添加剂ＣａＣＯ↓［３］混合，经模压成型后，在炉中埋粉条件下，温度１６００～１７００℃下烧结获取ＢＮ／（Ｃａ，Ｍｇ）α′－Ｓｉａｌｏｎ陶瓷复合材料，其各种性能优良。本发明专利技术工艺简单，制造成本低，为富硼渣综合利用开辟了新途径，减少环境污染。

The preparation of boron nitride / Sialon ceramic composite material made of boron rich slag

The present invention relates to the preparation of boron nitride / Sialon ceramic composites of boron rich slag system is divided into two steps: the first step for synthesis of BN (Ca, Mg) alpha '- Sialon powder: (1) crushing; (2) (3) ball milling; sieving; magnetic separation; (4) (5) ingredients according to the mass percentage of boron rich slag 7.94 ~ 45.79, 12.19 ~ 58.78 alumina silica fume, 3.82 ~ 19.78, 21.70 ~ 35.41 carbon black; (6): wet mixed with ethanol as medium were mixed; (7) drying: drying at 60 DEG C; (8) dry mixing; (9) molding molding; (10) high temperature firing in a large pressure, temperature 1450 to 1500 DEG C, temperature 6 ~ 10 hours, under the protection of nitrogen firing; (11 ) burn off the carbon residue; the second step is the first step of burnt powder and additive CaCO down 3 after mixing, after molding, powder embedded in the furnace under the condition that the temperature of 1600 to 1700 DEG C to obtain sintered BN / (Ca, Mg) alpha '- Sialon ceramic composite material, its properties excellent. The invention has simple process and low manufacturing cost, and opens up a new way for comprehensive utilization of boron rich slag to reduce environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉'及 一 种陶瓷复合材料的制备方法，具体涉及利用富硼渣制备 BN/(Ca,Mg)a'-Sialon陶瓷复合材料的方法。
技术介绍
目前国内外尚未见到利用富硼渣制备BN/(Ca,Mg)a'-Sialon陶瓷复合材料的任何报道。单 相a'-Sialon及a'-Sialon基陶瓷复合材料多以纯氮化物和氧化物为原料通过反应烧结法(RS) 制备。该法虽可制备出纯度较高的材料，但原料成本高，工艺复杂，不适合工业规模生产。 此外，还有以天然矿物或工业废渣为原料自蔓延烧结法(SHS)制备a'-Sialon，该方法虽然反应 时间短、速度快，但同样不适合工业规模生产，且烧结产品的重现性差。富硼渣是硼铁矿经 高炉或电炉分离后的产生一种废渣，目前尚无有效的资源化利用方法，长期累积将对环境造 成较大的污染。因此，无论从经济上还是生态上等方面考虑，都需对富硼渣进行大量有效的 利用。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种利用富硼渣制备BN/(Ca,Mg)a'-Sialon陶 瓷复合材料的方法。即利用产量大、成本诋廉的富硼渣为主要原料，以硅灰和铝矾土调整成 分，采用碳热还原氮化法制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用富硼渣制备氮化硼／赛隆陶瓷复合材料的方法，其特征在于：以硼铁矿经火法分离后的产物Ｂ↓［２］Ｏ↓［３］含量为１２～２０ｗｔ％的富硼渣为主要原料，用ＳｉＯ↓［２］含量为８２～９５ｗｔ％的硅灰和Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］含量为７９～８５ｗｔ％铝矾土调整成分，碳黑为还原剂，分两步进行：第一步：合成ＢＮ／（Ｃａ，Ｍｇ）α′－Ｓｉａｌｏｎ粉末（１）破碎：对块状富硼渣进行破碎，然后用制样机对破碎后的炉渣进行处理得到渣粉；（２）球磨：对上述渣粉进行细磨；（３）过筛：用２００目的标准筛对上述细磨后的渣粉进行筛分；（４）磁选：用磁铁对渣粉进行磁选；（５）配料：选定合成α′－Ｓｉａｌｏｎ的化学式为（Ｃａ，Ｍｇ）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛向欣，姜涛，巫俊斌，段培宁，杨合，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]