一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，属于多孔陶瓷生产技术领域。本发明专利技术是以铁厂高钙水渣、硅藻土为主要原料，经过两次发泡和高温烧结，获得生产成本低、高开口气孔率、高强度、使用范围广的产品。一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：1）将原料混合后进行湿法球磨制成泥浆；2）将所述泥浆干燥成粉料；3）将所述粉料加入耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行烧结，制得微晶化多孔陶瓷毛坯；4）将微晶化多孔陶瓷毛坯干法磨切加工，得到表面遍布孔洞的板材。得到表面遍布孔洞的板材。得到表面遍布孔洞的板材。

【技术实现步骤摘要】
一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，属于多孔陶瓷生产


技术介绍

[0002]微晶化玻璃陶瓷是在原料加热出现玻璃液相过程中，通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。玻璃陶瓷特定的结构与其配方组成密切相关，除了含有一定量的玻璃形成体（SiO2、B2O3、P2O5等）和诱导离子（Li
+
、Mg
2+
、Zn
2+
等）外，还常常通过引入晶核剂（ZrO2、TiO2、CaF2等）促使玻璃整体晶化。
[0003]具有高开口气孔率、高强度的多孔性陶瓷材料是以氧化铝、碳化硅等优质原料为主料、经过成型和1300
°
以上高温烧结工艺制备，生产成本高。

技术实现思路

[0004]为解决现有多孔陶瓷生产成本高的问题，本专利技术提供一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，该方法以铁厂高钙水渣、硅藻土为主要原料，经过两次发泡，高温烧结并产生硅灰石晶相，从而获得高开口气孔率、高强度、使用范围广的微晶化多孔陶瓷板。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种微晶化多孔陶瓷板，原料的质量百分比组分为：铁厂高钙水渣20
‑
30%，硅藻土50
‑
60%，高岭土5
‑
15%，方解石/石灰石5
‑
15%，氧化锌 1
‑
1.5 % ，碳酸钡 1
‑
1.5 %和碳化硅1
‑
1.5%。
[0006]一种微晶化多孔陶瓷板，其化学组成为：SiO
2 ：50
‑
65%，Al2O3：6
‑
8%，Fe2O3：0.5
‑
1.5%，CaO：18
‑
28%，MgO：1
‑
3%，K2O：0.1
‑
2%，Na2O：0.1
‑
2% ，ZnO：0.5
‑
1.5% ，BaO：0.5
‑
1.5%，TiO2：0.1
‑
1.5%。
[0007]一种微晶化多孔陶瓷板，容重180
‑
200kg/m
³
，气孔率60～80%，抗压强度大于3Mpa，吸水率200
‑
400%。
[0008]一种微晶化多孔陶瓷板，其泡壁上遍布孔洞，中介孔的孔径：2 nm < d < 50 nm，大孔的孔径：d > 50 nm。
[0009]一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：1） 将原料混合后进行湿法球磨制成泥浆；2）将所述泥浆干燥成粉料；3） 将所述粉料加入耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行烧结，制得微晶化多孔陶瓷毛坯；4）将 微晶化多孔陶瓷毛坯干法磨切加工，得到表面遍布孔洞的板材。
[0010]所述泥浆干燥是600
°
C喷雾干燥。
[0011]所述烧结过程为：以10～20 ℃/min的升温速率升温至900
‑
1000℃，保温20
‑
30分钟方解石或石灰石中碳酸钙发泡，再以1～5℃/min的升温速率升温至烧结终温1120
‑
1150℃，碳化硅发泡，保温0.5～1 h，泡壁玻璃相析晶出β
‑
CaSiO3硅灰石晶相，再以20～30℃/
min的降温速率降温至室温。
[0012]所述微晶化多孔陶瓷毛坯厚度为150
‑
200mm。
[0013]耐火模具由莫来石
‑
堇青石板制成。
[0014]专利技术有益效果本专利技术在是常规发泡陶瓷的工艺基础上，采用铁厂高钙水渣、方解石(或石灰石)、硅藻土、高岭土等为原料，经高温烧结反应，产生CaO
‑
AI2O3‑
SiO2液相，方解石或石灰石提供的碳酸钙在900～1000℃温度下分解成为氧化钙和二氧化碳，使一定粘度的高温液相形成发泡状态，在泡壁液相过程中，碳化硅原料会在1100～1120℃条件下继续发泡，将泡壁破坏成贯穿的大小孔，在1120～1150℃保温30
‑
60分钟过程中，泡壁玻璃相析晶出β
‑
CaSiO3硅灰石，最后再以20～30℃/min的降温速率降温至室温，制得容重180～200kg/m
³
，吸水率是200－400%，气孔率60～80%的微晶化多孔陶瓷，其抗压强度大于3Mpa。由于本专利技术所采用的原料成本低，决定了产品的生产成本明显低于现有的高开口气孔率的高强度的多孔性陶瓷材料；产品应用范围广，可作为吸音板、植物秧苗培育轻质板、污水处理的生物菌载体板、人工岛礁等使用；因采用铁厂高钙水渣，有利于铁厂工业废料矿渣的处理和综合利用。
附图说明
[0015]图1是微晶化多孔陶瓷的电镜照片；图2是图1放大100倍的照片。
具体实施方式
[0016]实施例1一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：1、取以下质量百分比的铁厂高钙水渣30%，硅藻土50%，高岭土10%，方解石7%，碳化硅1%，氧化锌 1% ，碳酸钡 1% ，将上述原料混合后经湿法球磨制备成泥浆；2、将泥浆经600
°
C喷雾干燥成粉料；3、将上述粉料加入莫来石
‑
堇青石板制成的耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行高温烧结，烧结过程是以10 ℃/min的升温速率升温至950℃，保温30min，方解石中碳酸钙发泡，再以3℃/min的升温速率升温至1140℃，碳化硅发泡，并恒温1 h，泡壁玻璃相析晶出β
‑
CaSiO3硅灰石晶相，然后以20℃/min的降温速率降温至室温，制得厚度为150mm，容重200kg/立方，吸水率200%，气孔率60%，抗压强度4.2Mpa的微晶化多孔陶瓷毛坯，中介孔的孔径：2 nm < d < 50 nm，大孔的孔径：d > 50 nm；该微晶化多孔陶瓷成份如表1所示：4、根据需要将毛坯进行干法磨切加工，得到各个表面都遍布孔洞，孔壁析晶为硅灰石的微晶化多孔陶瓷板材，可以用作轨道交通或影剧院用的吸音板。
[0017]实施例2一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1、取以下质量百分比的铁厂高钙水渣25%，硅藻土55%，高岭土10%，石灰石6.3%，碳化硅1.2%，氧化锌 1.3% ，碳酸钡 1.2% ，将上述原料混合后进行湿法球磨制成泥浆；2、再将泥浆经600
°
C喷雾干燥成粉料；3、将上述粉料加入莫来石
‑
堇青石板制成的耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行高温烧结，烧结过程是以15 ℃/min的升温速率升温至980℃，保温25min，再以5℃/min的升温速率升温至1130℃并恒温40本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微晶化多孔陶瓷板，其特征在于原料的质量百分比组分为：铁厂高钙水渣20
‑
30%，硅藻土50
‑
60%，高岭土5
‑
15%，方解石/石灰石5
‑
15%，氧化锌 1
‑
1.5 % ，碳酸钡 1
‑
1.5 %和碳化硅1
‑
1.5%。2.如权利要求1所述的一种微晶化多孔陶瓷板，其特征在于其化学组成为：SiO
2 ：50
‑
65%，Al2O3：6
‑
8%，Fe2O3：0.5
‑
1.5%，CaO：18
‑
28%，MgO：1
‑
3%，K2O：0.1
‑
2%，Na2O：0.1
‑
2% ，ZnO：0.5
‑
1.5% ，BaO：0.5
‑
1.5%，TiO2：0.1
‑
1.5%。3.如权利要求2所述的一种微晶化多孔陶瓷板，其特征在于容重180
‑
200kg/m
³
，气孔率60～80%，抗压强度大于3Mpa，吸水率200
‑
400%。4.如权利要求1所述的一种微晶化多孔陶瓷板，其特征在于其泡壁上遍布孔洞，中介孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆华，梁勇，王哲，张明，
申请(专利权)人：辽宁罕王绿色建材有限公司，
类型：发明
国别省市：