一种陶瓷组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及陶瓷制作技术领域，尤其是一种陶瓷组合物及其制备方法，经过对现有CFB用耐火陶瓷材料的原料配方进行调整，采用沸石颗粒、α‑三氧化二铝颗粒、γ‑三氧化二铝颗粒、硅烷、钛酸钾晶须、钛酸酯、沸石颗粒、氧化锡、氯化铵等成分混合处理，使得制备的陶瓷材料的韧性较优，耐磨性能大大提高，使得其中含有AIN成分，极大的改善了热膨胀和冷收缩系数，提高了抗冲击性能。

A ceramic composition and its preparation method

The present invention relates to ceramic manufacturing technical field, in particular to a ceramic composition and a preparation method thereof, after the existing CFB raw material formula for refractory ceramic materials were adjusted using zeolite particles, alpha three two aluminum oxide particles, gamma three two aluminum oxide particles, silane, titanate, titanium potassium whisker, zeolite particle tin oxide, ammonium chloride and other ingredients mixed processing, preparation of ceramic material makes better toughness, wear resistance is greatly improved, which contains AIN components, greatly improved the thermal expansion and cold contraction coefficient, improve shock resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷组合物及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷制作
，尤其是一种陶瓷组合物及其制备方法。
技术介绍
循环流化床锅炉，以其燃料适应范围广、脱硫率和燃烧效率较高，负荷调节比大，灰渣利用率高等优点，成为清洁燃烧技术中的重点研究和开发方向，受到了各国的普遍关注。大型循环流化床锅炉在选材上，其需要解决众多技术问题，而耐火材料的耐磨性能的优异，就是其问题之一；在循环流化床锅炉中，其时常伴随着冲刷磨损的问题，使得耐火层每次运行过程中，均要受到来自于燃料、燃料灰等固体床料的磨损。耐火材料经常随着温度的升降，产生膨胀或收缩，而在此膨胀或收缩过程中，如果受到约束，将会导致内部产生应力，极易造成耐火材料发生开裂、脱落，甚至整体损坏；其主要原因在于：耐火材料是非均质的脆性材料，其热导率和弹性较小，抗拉强度低，抗热应力能力差等缺陷。目前，对于循环流化床锅炉中采用的耐火材料，大多以浇注料、预制件的结合方式多以水化结合为主，辅以微粉凝聚，在900℃的工作温度下难以烧结，造成其常温下的强度达不到设计要求，且在服役温度下，强度大幅度下降，致使材料性能失效，况且浇注料还需严格的烘烤工艺，费工耗时，引起材料性能下降的不确定的人为因素增加，而经过1400℃以上烧制的耐火砖，虽是陶瓷结合，但韧性不足，即就是综合性能较差。为此，有研究者针对该缺陷进行了研究，如专利号为201310220699.8的低温合成CFB用复合陶瓷及其制备方法，将莫来石、碳化硅、硅微粉、Al2O3、SiO2、ZrO2、钛酸钾晶须、硅烷、钛酸酯和十六烷基三甲基溴化铵，板状刚玉按一定比例组合，进行改性、搅拌、压模和烧制制得，使得制备的CFB用复合陶瓷韧性、耐磨性大大提高；制备工艺使用低温合成，节能环保。但是其在处理过程中，依然需要在600℃下保温处理24h，其温度较高，保温周期较长，而且对于原料成分以及配比的不合理，导致其得出来的陶瓷产品的性能依然达不到理想状态。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提供一种陶瓷组合物及其制备方法。具体是通过以下技术方案得以实现的：陶瓷组合物，原料成分以重量份计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒1-3份；0.002～0.008mm的沸石颗粒5-10份；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒3-7份；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒1-3份；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒2-4份；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.1-0.3份；氯化铵1-3份；钛酸酯0.03-0.06份；硅烷0.01-0.07份；钛酸钾晶须0.1-0.3份。优选，所述的原料成分以重量份计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒2份；0.002～0.008mm的沸石颗粒8份；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒5份；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒2份；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒3份；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.2份；氯化铵2份；钛酸酯0.04份；硅烷0.05份；钛酸钾晶须0.2份。本专利技术创造的目的之二是还提供陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将α-三氧化二铝颗粒与γ-三氧化二铝颗粒混合，并加入到氯化铵配制成溶液中，搅拌均匀，并加入碳化硅颗粒，拌匀，得混合料A；(2)将硅烷、钛酸钾晶须、钛酸酯、沸石颗粒混合拌匀，并与温度为60-80℃处理20-30min，得混合料B；(3)将混合料A与混合料B混合，加入氧化锡颗粒，拌匀，成型，升温至温度为300-400℃，恒温处理1-3h，升温至1300℃，恒温处理4h，控制降温速度为5℃/min降温至常温，即得。优选，所述的步骤(1)，氯化铵配制成溶液的摩尔浓度为1.2mol/L。与现有技术相比，本专利技术创造的技术效果体现在：经过对现有CFB用耐火陶瓷材料的原料配方进行调整，采用沸石颗粒、α-三氧化二铝颗粒、γ-三氧化二铝颗粒、硅烷、钛酸钾晶须、钛酸酯、沸石颗粒、氧化锡、氯化铵等成分混合处理，使得制备的陶瓷材料的韧性较优，耐磨性能大大提高，使得其中含有AIN成分，极大的改善了热膨胀和冷收缩系数，提高了抗冲击性能。可以将其应用于CFB耐火材料层。具体实施方式下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。实施例1一种陶瓷，原料成分以重量计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒1kg；0.002～0.008mm的沸石颗粒5kg；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒3kg；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒1kg；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒2kg；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.1kg；氯化铵1kg；钛酸酯0.03kg；硅烷0.01kg；钛酸钾晶须0.1kg。制备方法，包括以下步骤：(1)将α-三氧化二铝颗粒与γ-三氧化二铝颗粒混合，并加入到氯化铵配制成溶液中，搅拌均匀，并加入碳化硅颗粒，拌匀，得混合料A；(2)将硅烷、钛酸钾晶须、钛酸酯、沸石颗粒混合拌匀，并与温度为60-80℃处理20-30min，得混合料B；(3)将混合料A与混合料B混合，加入氧化锡颗粒，拌匀，成型，升温至温度为300-400℃，恒温处理1-3h，升温至1300℃，恒温处理4h，控制降温速度为5℃/min降温至常温，即得。所述的步骤(1)，氯化铵配制成溶液的摩尔浓度为1.2mol/L。常温抗压强度为161MPa，常温抗折强度31MPa，常温抗冲击强度12MPa；莫氏硬度9.3，热震稳定性(100℃水冷)90次。实施例2一种陶瓷，原料成分以重量计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒3kg；0.002～0.008mm的沸石颗粒10kg；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒7kg；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒3kg；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒4kg；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.3kg；氯化铵3kg；钛酸酯0.06kg；硅烷0.07kg；钛酸钾晶须0.3kg。制备方法同实施例1。常温抗压强度为163MPa，常温抗折强度28MPa，常温抗冲击强度9MPa；莫氏硬度8.8，热震稳定性(100℃水冷)97次。实施例3一种陶瓷，原料成分以重量计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒2kg；0.002～0.008mm的沸石颗粒8kg；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒5kg；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒2kg；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒3kg；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.2kg；氯化铵2kg；钛酸酯0.04kg；硅烷0.05kg；钛酸钾晶须0.2kg。其他均同实施例1。常温抗压强度为164MPa，常温抗折强度33MPa，常温抗冲击强度11MPa；莫氏硬度9.6，热震稳定性(100℃水冷)101次。实施例4一种陶瓷，原料成分以重量计为：原料配比按照实施例1进行配制。陶瓷粉制备方法，包括以下步骤：(1)将α-三氧化二铝颗粒与γ-三氧化二铝颗粒混合，并加入到氯化铵配制成溶液中，搅拌均匀，并加入碳化硅颗粒，拌匀，得混合料A；(2)将硅烷、钛酸钾晶须、钛酸酯、沸石颗粒混合拌匀，并与温度为60-80℃处理20-30min，得混合料B；(3)将混合料A与混合料B混合，加入氧化锡颗粒，拌匀，成型，升本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷组合物，其特征在于，原料成分以重量份计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒1‑3份；0.002～0.008mm的沸石颗粒5‑10份；0.08‑0.3mm的碳化硅颗粒3‑7份；0.008‑0.04mm的α‑三氧化二铝颗粒1‑3份；0.01‑0.03mm的γ‑三氧化二铝颗粒2‑4份；0.01‑0.05mm的氧化锡颗粒0.1‑0.3份；氯化铵1‑3份；钛酸酯0.03‑0.06份；硅烷0.01‑0.07份；钛酸钾晶须0.1‑0.3份。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷组合物，其特征在于，原料成分以重量份计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒1-3份；0.002～0.008mm的沸石颗粒5-10份；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒3-7份；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒1-3份；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒2-4份；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.1-0.3份；氯化铵1-3份；钛酸酯0.03-0.06份；硅烷0.01-0.07份；钛酸钾晶须0.1-0.3份。2.如权利要求1所述的陶瓷组合物，其特征在于，所述的原料成分以重量份计为：0.1～0.3mm的沸石颗粒2份；0.002～0.008mm的沸石颗粒8份；0.08-0.3mm的碳化硅颗粒5份；0.008-0.04mm的α-三氧化二铝颗粒2份；0.01-0.03mm的γ-三氧化二铝颗粒3份；0.01-0.05mm的氧化锡颗粒0.2份；氯化铵2份；钛酸酯0.04份...

【专利技术属性】
技术研发人员：张著权，
申请(专利权)人：贵州喜文化艺术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52