一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品技术

本发明专利技术公开了一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品，将未经漂洗、煅烧等方法处理的铝灰直接引入到高铝陶瓷配方中，作为复合造孔剂，制备出多孔高铝陶瓷产品，该产品的吸水率＜0.1%，体积密度3.66～3.83g/cm

Application method of aluminum ash in high alumina ceramics and products made thereof

The present invention discloses an application method of aluminium ash in high aluminium ceramics and its products. The aluminium ash which has not been treated by rinsing and calcination is directly introduced into the high aluminium ceramics formula as a composite pore-forming agent to prepare porous high aluminium ceramics. The water absorption rate of the product is less than 0.1%, and the volume density is 3.66-3.83g/cm.

【技术实现步骤摘要】
一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品
本专利技术属于铝灰在陶瓷中资源化应用及耐火材料领域，具体涉及一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品。
技术介绍
铝灰是一种非常重要的二次铝资源，其蕴含的价值不可低估，在提倡循环经济的时代，越来越引起了人们的重视。而国内较多的研究是关于利用铝灰中提炼金属铝，或将铝灰进行水洗、酸洗、碱洗、煅烧等工艺后，再进行回收利用，如中国专利（公开号CN104962748）公开了一种高效回收金属铝的方法，将铝灰通过盐酸浸泡、1000℃~1100℃烘培，再进行分离金属铝；CN107032802公开了一种利用铝灰制备保温隔热耐火砖的方法，其中涉及到对铝灰及其他原料进行煅烧、酸洗、碱洗等工艺过程。而未经处理的铝灰在结构陶瓷方面的应用研究没有查到专利或报道。高铝陶瓷是最典型的结构陶瓷材料，具有硬度大、高温机械性能优良、抗酸碱性、耐玻璃熔液和金属熔液侵蚀等优点，正是因为这些优点使其在磨料、化工和冶金行业获得了广泛的应用。但在高温领域应用时，高铝陶瓷制品的抗热震性较差，在有较大或较频繁的高低温循环的场合时，高铝陶瓷制品的使用寿命有待提高。通常制造多孔结构以降低材料的宏观热膨胀系数，从而达到提高抗热震性的目的。铝灰中金属铝、氮化物、碳化物等成分，使其在高温下具备造孔的作用。因此铝灰作为一种复合造孔剂改善高铝陶瓷抗热震性切实可行，无需对铝灰进行水洗、酸洗、碱洗、煅烧等过程，避免繁琐工艺，实现铝灰的整体利用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提出一种工艺简单、性能稳定、抗热震性高的铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法，其特征在于：将铝灰加入到高铝陶瓷配方中，作为复合造孔剂，经配料、干法球磨、干压成型、烧成后获得抗热震性优良的多孔高铝陶瓷产品，所述多孔高铝陶瓷产品原料的物料配方重量百分比组成为：氧化铝粉85～99.8wt%，铝灰0.2～15wt%。所述铝灰未经煅烧、酸洗、碱洗等工艺处理过。所述氧化铝粉的细度D50为0.7μm，铝灰的粒径为150～200目。所述烧成工序的制度为在升、降温至1460℃左右时保温0.5～2h。上述应用方法制得的多孔高铝陶瓷产品，其特征在于：所述产品的吸水率＜0.1%，密度为3.66～3.83g/cm3，抗折强度＞280MPa，孔径＜5μm。所述产品适用于对抗热震性要求较高的工作环境。本专利技术的创新点是将未进行漂洗、煅烧等方法处理过的铝灰作为复合造孔剂，合理设计配方，最终获得抗热震性好，强度高的多孔高铝陶瓷产品，因此具有广阔的市场前景。附图说明图1为实施例1未加铝灰的刚玉陶瓷的透射电镜照片；图2为实施例1加入铝灰后制备的多孔刚玉陶瓷的透射电镜照片。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法及其制得的产品的具体实施方式、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如下：实施例1：掺加铝灰的刚玉陶瓷产品的制备市售高纯度氧化铝粉，Al2O3≥99.5%，D50=0.7μm；铝冶炼厂铝灰干法球磨后，粒径为150～200目。称取氧化铝粉99wt%，磨细后的铝灰1wt%，采用球磨机干法球磨，料球比为1：1.5，球磨50min，充分混合均匀；以12wt%PVA为粘结剂，加入到混合均匀的粉料中，研磨后进行筛分；将造粒后的粉料陈腐一天，干压成型获得坯体，干压成型所施加的压力为20MPa；再经干燥得到素坯；入窑烧成，烧成周期为16小时，最高烧成温度为1700℃±20℃，升、降温至1460℃左右保温2小时，其它温度段的烧成制度可依窑炉自身的升、降温能力调整，但不可过快升降温，以免造成材料内部产生裂纹。制得刚玉陶瓷器件的吸水率＜0.1%，密度为3.83g/cm3，抗折强度为318MPa，多孔结构刚玉陶瓷材料孔径＜5μm，适用于抗热震性要求较高的工作环境条件的刚玉陶瓷制品的要求。实施例2：掺加铝灰的95氧化铝陶瓷产品的制备市售高纯度氧化铝粉，Al2O3≥99.5%，D50=0.7μm；铝冶炼厂铝灰干法球磨后，粒径为150～200目。称取氧化铝粉93wt%，磨细后的铝灰7wt%，采用球磨机干法球磨，料球比为1：1.5，球磨35min，充分混合均匀；以10wt%PVA溶液为粘结剂，加入到混合均匀的粉料中，研磨后进行筛分；将造粒后的粉料陈腐一天，干压成型获得坯体，干压成型所施加的压力为15MPa；再经干燥得到素坯；入窑烧成，烧成周期为16小时，最高烧成温度为1650℃±20℃，升、降温至1460℃左右保温2小时，其它温度段的烧成制度可依窑炉自身的升、降温能力调整，但不可过快升降温，以免造成材料内部产生裂纹。制得95氧化铝陶瓷器件的吸水率＜0.1%，密度为3.72g/cm3，抗折强度为298MPa，多孔结构95氧化铝材料孔径＜5μm，适用于抗热震性要求较高的工作环境条件的95氧化铝陶瓷制品的要求。实施例3：掺加铝灰的90氧化铝陶瓷器件的制备市售高纯度氧化铝粉，Al2O3≥99.5%，D50=0.7μm；铝冶炼厂铝灰干法球磨后，粒径为150～200目。称取氧化铝粉85wt%，磨细后的铝灰15wt%，采用球磨机干法球磨，料球比为1:1.5，球磨60min，充分混合均匀；以15wt%PVA为粘结剂，加入到混合均匀的粉料中，研磨后进行筛分；将造粒后的粉料陈腐一天，干压成型获得坯体，干压成型所施加的压力为30MPa；再经干燥得到素坯；入窑烧成，烧成周期为16小时，最高烧成温度为1550℃±20℃，升、降温至1460℃左右保温2小时，其它温度段的烧成制度可依窑炉自身的升、降温能力调整，但不可过快升降温，以免造成材料内部产生裂纹。制得90氧化铝陶瓷器件的吸水率＜0.1%，密度为3.66g/cm3，抗折强度为285MPa，多孔结构90氧化铝材料孔径＜5μm，适用于抗热震性要求较高的工作环境条件的90氧化铝陶瓷制品的要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法，其特征在于：将铝灰加入到高铝陶瓷配方中，作为复合造孔剂，经配料、干法球磨、干压成型、烧成后获得抗热震性优良的多孔高铝陶瓷产品，所述多孔高铝陶瓷产品原料的物料配方重量百分比组成为：氧化铝粉85～99.8wt%，铝灰0.2～15wt%。

【技术特征摘要】
1.一种铝灰在高铝陶瓷中的应用方法，其特征在于：将铝灰加入到高铝陶瓷配方中，作为复合造孔剂，经配料、干法球磨、干压成型、烧成后获得抗热震性优良的多孔高铝陶瓷产品，所述多孔高铝陶瓷产品原料的物料配方重量百分比组成为：氧化铝粉85～99.8wt%，铝灰0.2～15wt%。2.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于：所述铝灰未经煅烧、酸洗、碱洗等工艺处理过。3.根据权利要求1所述的应用方法，其特征在于：所述氧化铝粉的细度D...

【专利技术属性】
技术研发人员：石棋，张优，付江盛，
申请(专利权)人：景德镇陶瓷大学，
类型：发明
国别省市：江西,36