一种建筑陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑陶瓷材料及其制备方法，该建筑陶瓷材料由下述重量份原料制备得到，粉煤灰30‑40份、赤泥20‑35份、造孔剂1‑5份、粘结剂3‑6份、烧结助剂1‑3份；将粉煤灰、赤泥、造孔剂、粘结剂和烧结助剂分别通过筛选装置的进料漏斗倒入搅拌筒体中；本发明专利技术先对各种原料通过筛选装置进行筛选细致化处理，再将各粉末态原料相结合，可使原料间的共混和分散效果更佳，同时粉末态原料越细致，表面能越高，后续的烧结更加越容易；再对各原料进行高温烧结操作，以使烧结体的致密度提升，整体强度得到显著增加，且各阶段保温烧结时间的设置不同，可有效完善烧结体的显微结构，以免出现过烧现象而影响其各项性能。

A Building Ceramic Material and Its Preparation Method

【技术实现步骤摘要】
一种建筑陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及建筑陶瓷材料
，具体涉及一种建筑陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，并且显气孔率差，因此设计一种建筑陶瓷材料及其制备方法。
技术实现思路
为了克服上述的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种建筑陶瓷材料及其制备方法，本专利技术先对各种原料通过筛选装置进行筛选细致化处理，再将各粉末态原料相结合，可使原料间的共混和分散效果更佳，同时粉末态原料越细致，表面能越高，后续的烧结更加越容易；再对各原料进行高温烧结操作，以使烧结体的致密度提升，整体强度得到显著增加，且各阶段保温烧结时间的设置不同，可有效完善烧结体的显微结构，以免出现过烧现象而影响其各项性能；本专利技术主要原料是工业废弃物，用赤泥和粉煤灰复合制备多孔陶瓷不仅节约天然资源，降低生产成本，而且有利于环境保护，赤泥和粉煤灰的综合利用是贯彻节能减排基本国策的体现，对减少土地占用、保护环境具有深远意义；赤泥中含有大量的Na2O，有助于降低多孔陶瓷的烧结温度，节能环保；选用资源较为丰富的煤粉为造孔剂，且制备工艺简单，有利于工业化大生产；专利技术制备的建筑陶瓷材料经检测显气孔率为43.46％-58.51％，抗折强度为13.68MPa-18.97MPa；不仅气孔分布均匀，呈三维连通状态，而且具有孔隙度可调，较高的强度等优点；本专利技术将物料通过进料漏斗倒入搅拌筒体中，加热器进行加热，进行烘干，驱动第二旋转电机转动，带动搅拌轴和搅拌杆转动，对物料进行搅拌，加快其烘干，烘干效果好，更加均匀，然后打开控制阀门，将烘干后的物料输送到筛选筒体中，第一旋转电机带动第一研磨辊转动，第一研磨辊带动第一同步带轮转动，第一同步带轮通过同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮带动第二研磨辊转动，第二研磨辊和第一研磨辊转动，对下来的物料进行研磨，进行细化处理，研磨后的物料落入到筛网上，振动电机工作，通过偏心轮带动筛网上下振动，弹簧和橡胶块的设置，便于筛网上下振动，橡胶块的设置还避免研磨后的物料直接落下，从而第一排料口排出去；筛选后的物料通过第一排料口排出，不合格的物料通过第二排料口排出，将物料件筛选，利于将各种物料进行进一步细化处理，便于烧结。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种建筑陶瓷材料，该建筑陶瓷材料由下述重量份原料制备得到，粉煤灰30-40份、赤泥20-35份、造孔剂1-5份、粘结剂3-6份、烧结助剂1-3份；其中，该建筑陶瓷材料通过下述步骤制备得到：步骤一、将粉煤灰、赤泥、造孔剂、粘结剂和烧结助剂分别通过筛选装置的进料漏斗倒入搅拌筒体中，加热器进行加热，第二旋转电机驱动搅拌轴和搅拌杆进行搅拌，搅拌加热烘干10-30分钟；步骤二、打开电控阀门，将步骤一中烘干后的物料输送到筛选筒体中，首先通过第一研磨辊和第二研磨辊进行研磨，研磨辊转速为200转/分钟；研磨后的物料通过筛网过滤后，得到各种物料；步骤三、将各种筛选后的物料按照重量份进行称取，加入到反应釜中，得到混合料，然后加入混合料质量分数10％的水，搅拌混合均匀，然后在常温下放置1-3小时，进行陈化；步骤四、将步骤三中陈化后的混合料取出，并再次搅拌均匀后，将其放入干燥箱中以2.5℃/min的升温速度从室温升温至100℃，干燥5小时，再将其置于高温电炉中进行高温烧结处理，最后随炉自然冷却到室温，即可得到建筑陶瓷材料。作为本专利技术进一步的方案：所述高温烧结处理的过程为：高温电炉以2℃/min的升温速度从100℃升温至450℃，保温30分钟，然后再以2℃/min升温至550℃，保温30分钟，最后以4℃/min升温至1000-1300℃，保温40分钟。作为本专利技术进一步的方案：所述造孔剂为煤粉、石墨和木炭粉中的一种。作为本专利技术进一步的方案：所述粘结剂为膨润土，烧结助剂为硼砂。作为本专利技术进一步的方案：所述筛选装置包括搅拌筒体、筛选筒体、第一旋转电机、管道和第二旋转电机，所述搅拌筒体的顶部一端固定安装有进料漏斗，所述搅拌筒体的一侧固定安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出轴与搅拌筒体内部设置的搅拌轴一端固定连接，所述搅拌轴远离第二旋转电机的一端与搅拌筒体内壁一侧通过轴承连接，所述搅拌轴上等距离均匀设置有倾斜的搅拌杆，所述搅拌筒体的内部设置有导热板，所述导热板与搅拌筒体之间的间隙处安装有加热器，所述搅拌筒体的底部通过管道与筛选筒体连接，所述管道上设置有电控阀门；所述筛选筒体的一侧固定连接有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出轴与筛选筒体内部设置的第一研磨辊一端传动连接，所述第一研磨辊的另一端通过转轴与第一同步带轮连接，所述第一同步带轮通过套接的同步带与第二同步带轮连接，所述第一同步带轮与第二同步带轮平行设置，所述第二同步带轮通过转轴与筛选筒体内部设置的第二研磨辊传动连接；所述筛选筒体的内壁两侧均螺栓连接有倾斜设置的支撑板，所述支撑板上焊接固定有弹簧，所述弹簧远离支撑板的一端与筛网焊接固定，所述筛网的底部固定连接有振动电机，所述振动电机的输出轴与偏心轮连接，所述偏心轮的一端筛网连接，所述筛网的两侧均固定连接斜板，所述斜板与筛选筒体的内壁两侧均通过橡胶块连接。作为本专利技术进一步的方案：所述筛网倾斜设置，且与筛选筒体呈120-160度角设置。作为本专利技术进一步的方案：所述搅拌筒体的顶部均匀安装有排气管。作为本专利技术进一步的方案：所述搅拌筒体上开设有第一排料口和第二排料口，所述第二排料口位于筛网倾斜排料处。作为本专利技术进一步的方案：所述搅拌杆与搅拌轴呈120-150度角设置。本专利技术的有益效果：1、本专利技术先对各种原料通过筛选装置进行筛选细致化处理，再将各粉末态原料相结合，可使原料间的共混和分散效果更佳，同时粉末态原料越细致，表面能越高，后续的烧结更加越容易，缩短陈化时间；再对各原料进行高温烧结操作，以使烧结体的致密度提升，整体强度得到显著增加，且各阶段保温烧结时间的设置不同，可有效完善烧结体的显微结构，以免出现过烧现象而影响其各项性能；2、本专利技术主要原料是工业废弃物，用赤泥和粉煤灰复合制备多孔陶瓷不仅节约天然资源，降低生产成本，而且有利于环境保护，赤泥和粉煤灰的综合利用是贯彻节能减排基本国策的体现，对减少土地占用、保护环境具有深远意义；赤泥中含有大量的Na2O，有助于降低多孔陶瓷的烧结温度，节能环保；选用资源较为丰富的煤粉为造孔剂，且制备工艺简单，有利于工业化大生产；专利技术制备的建筑陶瓷材料经检测显气孔率为43.46％-58.51％，抗折强度为13.68MPa-18.97MPa；不仅气孔分布均匀，呈三维连通状态，而且具有孔隙度可调，较高的强度等优点；3、将物料通过进料漏斗倒入搅拌筒体中，加热器进行加热，进行烘干，驱动第二旋转电机转动，带动搅拌轴和搅拌杆转动，对物料进行搅拌，加快其烘干，烘干效果好，更加均匀，然后打开控制阀门，将烘干后的物料输送到筛选筒体中，第一旋转电机带动第一研磨辊转动，第一研磨辊带动第一同步带轮转动，第一同步带本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑陶瓷材料，其特征在于，该建筑陶瓷材料由下述重量份原料制备得到，粉煤灰30‑40份、赤泥20‑35份、造孔剂1‑5份、粘结剂3‑6份、烧结助剂1‑3份；其中，该建筑陶瓷材料通过下述步骤制备得到：步骤一、将粉煤灰、赤泥、造孔剂、粘结剂和烧结助剂分别通过筛选装置的进料漏斗(1)倒入搅拌筒体(2)中，加热器(17)进行加热，第二旋转电机(19)驱动搅拌轴(3)和搅拌杆(18)进行搅拌，搅拌加热烘干10‑30分钟；步骤二、打开电控阀门，将步骤一中烘干后的物料输送到筛选筒体(5)中，首先通过第一研磨辊(14)和第二研磨辊(21)进行研磨，研磨辊转速为200转/分钟；研磨后的物料通过筛网(9)过滤后，得到各种物料；步骤三、将各种筛选后的物料按照重量份进行称取，加入到反应釜中，得到混合料，然后加入混合料质量分数10％的水，搅拌混合均匀，然后在常温下放置1‑3小时，进行陈化；步骤四、将步骤三中陈化后的混合料取出，并再次搅拌均匀后，将其放入干燥箱中以2.5℃/min的升温速度从室温升温至100℃，干燥5小时，再将其置于高温电炉中进行高温烧结处理，最后随炉自然冷却到室温，即可得到建筑陶瓷材料。

【技术特征摘要】
1.一种建筑陶瓷材料，其特征在于，该建筑陶瓷材料由下述重量份原料制备得到，粉煤灰30-40份、赤泥20-35份、造孔剂1-5份、粘结剂3-6份、烧结助剂1-3份；其中，该建筑陶瓷材料通过下述步骤制备得到：步骤一、将粉煤灰、赤泥、造孔剂、粘结剂和烧结助剂分别通过筛选装置的进料漏斗(1)倒入搅拌筒体(2)中，加热器(17)进行加热，第二旋转电机(19)驱动搅拌轴(3)和搅拌杆(18)进行搅拌，搅拌加热烘干10-30分钟；步骤二、打开电控阀门，将步骤一中烘干后的物料输送到筛选筒体(5)中，首先通过第一研磨辊(14)和第二研磨辊(21)进行研磨，研磨辊转速为200转/分钟；研磨后的物料通过筛网(9)过滤后，得到各种物料；步骤三、将各种筛选后的物料按照重量份进行称取，加入到反应釜中，得到混合料，然后加入混合料质量分数10％的水，搅拌混合均匀，然后在常温下放置1-3小时，进行陈化；步骤四、将步骤三中陈化后的混合料取出，并再次搅拌均匀后，将其放入干燥箱中以2.5℃/min的升温速度从室温升温至100℃，干燥5小时，再将其置于高温电炉中进行高温烧结处理，最后随炉自然冷却到室温，即可得到建筑陶瓷材料。2.一种建筑陶瓷材料的制备方法,其特征在于，该建筑陶瓷材料通过下述步骤制备得到：步骤一、将粉煤灰、赤泥、造孔剂、粘结剂和烧结助剂分别通过筛选装置的进料漏斗(1)倒入搅拌筒体(2)中，加热器(17)进行加热，第二旋转电机(19)驱动搅拌轴(3)和搅拌杆(18)进行搅拌，搅拌加热烘干10-30分钟；步骤二、打开电控阀门，将步骤一中烘干后的物料输送到筛选筒体(5)中，首先通过第一研磨辊(14)和第二研磨辊(21)进行研磨，研磨辊转速为200转/分钟；研磨后的物料通过筛网(9)过滤后，得到各种物料；步骤三、将各种筛选后的物料按照重量份进行称取，加入到反应釜中，得到混合料，然后加入混合料质量分数10％的水，搅拌混合均匀，然后在常温下放置1-3小时，进行陈化；步骤四、将步骤三中陈化后的混合料取出，并再次搅拌均匀后，将其放入干燥箱中以2.5℃/min的升温速度从室温升温至100℃，干燥5小时，再将其置于高温电炉中进行高温烧结处理，最后随炉自然冷却到室温，即可得到建筑陶瓷材料。3.根据权利要求2所述的一种建筑陶瓷材料的制备方法,其特征在于，所述高温烧结处理的过程为：高温电炉以2℃/min的升温速度从100℃升温至450℃，保温30分钟，然后再以2℃/min升温至550℃，保温30分钟，最后以4℃/min升温至1000-1300℃，保温40分钟。4.根据权利要求2所述的一种建筑陶瓷材料的制备方法,其特征在于，所述造孔剂为煤粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁利峰，林金英，
申请(专利权)人：长沙集智创新工业设计有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43