一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，采用熔融石英匣钵废料、镁质粘土、高岭土为原料，经配料、球磨、过筛、干燥、造粒、干压成型、微波加热、冷却后获得热膨胀系数α为：15.32×10

【技术实现步骤摘要】
一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法
本专利技术属于无机材料领域，具体涉及一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法。
技术介绍
陶瓷材料就其热膨胀系数而言可分为低膨胀系数（膨胀系数α＜2×10-6/℃）材料、中等热膨胀系数（膨胀系数α=2～8×10-6/℃）材料及高热膨胀系数（膨胀系数α＞8×10-6/℃）材料。高膨胀系数的陶瓷材料如氧化锆陶瓷、滑石瓷、氧化铍陶瓷、镁橄榄石瓷等等其热膨胀系数通常在7.5～11×10-6/℃之间，再高膨胀系数的陶瓷材料尚未见报道。而金属及其合金材料的热膨胀系数通常在10～20×10-6/℃之间。在现代工业领域中往往需要将陶瓷与金属及其合金材料配合使用，这就需要两种材料的热膨胀系数相匹配；因此制备一种与金属及其合金材料热膨胀系数相匹配的陶瓷材料具有重要意义。采用微波加热制备材料的方法，与常规加热方法比较不仅可以降低烧成温度100～150℃、缩短烧成时间，而且可以提高所制备材料的性能指标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种性能优良、工艺简单、成本低廉的利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法。为解决以上技术问题，本专利技术的技术方案是：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，其特征在于：采用熔融石英匣钵废料、镁质粘土、高岭土为原料，经配料、球磨、过筛、干燥、造粒、干压成型、微波加热、冷却后获得制品。所述原料配方的质量分数为：熔融石英匣钵废料60～65%、镁质粘土20～25%、高岭土10～15%。所述制品的热膨胀系数α为：15.32×10-6/℃～18.66×10-6/℃。所述球磨工序为：湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5。所述过筛工序为：出磨原料颗粒度控制为250目，筛余为0。所述干压成型工序为：成型压力10MPa，保压30秒。所述微波加热温度为1200～1250℃，加热时间为1小时，最高温度保温10分钟。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术采用工业废料熔融石英匣钵，熔融石英质匣钵是光伏材料领域用于熔制光伏材料的容器，但它使用一次后就成为废料，利用工业废料制备陶瓷材料绿色环保。（2）本专利技术制备陶瓷材料的热膨胀系数大，可以与金属及其合金材料的热膨胀系数相匹配。（3）本专利技术采用微波加热制备方法，不仅可以降低烧成温度、缩短烧成时间，而且可以提高所制备材料的性能指标。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利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法的具体实施方式、步骤、特征及其功效，详细说明如下：实施例1：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，具体步骤为：（1）按照物料组成的质量百分比配料：熔融石英匣钵废料60%、镁质粘土25%、高岭土15%；（2）将步骤（1）中的原料置于球磨机中湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5；（3）将步骤（2）球磨好的泥料过250目筛，筛余为0；（4）将步骤（3）处理后的泥料进行干燥，然后造粒、干压成型，成型压力10MPa，保压30秒；（5）将步骤（4）成型后样品置于微波电炉中进行烧结，然后随炉自然冷却获得制品；所述烧结过程的最高温度为1200℃，时间为1小时，最高温度保温10分钟。上述制品的热膨胀系数α为：18.66×10-6/℃。实施例2：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，具体步骤为：（1）按照物料组成的质量百分比配料：熔融石英匣钵废料65%、镁质粘土20%、高岭土15%；（2）将步骤（1）中的原料置于球磨机中湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5；（3）将步骤（2）球磨好的泥料过250目筛，筛余为0；（4）将步骤（3）处理后的泥料进行干燥，然后造粒、干压成型，成型压力10MPa，保压30秒；（5）将步骤（4）成型后样品置于微波电炉中进行烧结，然后随炉自然冷却获得制品；所述烧结过程的最高温度为1230℃，时间为1小时，最高温度保温10分钟。上述制品的热膨胀系数α为：18.02×10-6/℃。实施例3：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，具体步骤为：（1）按照物料组成的质量百分比配料：熔融石英匣钵废料65%、镁质粘土25%、高岭土10%；（2）将步骤（1）中的原料置于球磨机中湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5；（3）将步骤（2）球磨好的泥料过250目筛，筛余为0；（4）将步骤（3）处理后的泥料进行干燥，然后造粒、干压成型，成型压力10MPa，保压30秒；（5）将步骤（4）成型后样品置于微波电炉中进行烧结，然后随炉自然冷却获得制品；所述烧结过程的最高温度为1200℃，时间为1小时，最高温度保温10分钟。上述制品的热膨胀系数α为：17.15×10-6/℃。实施例4：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，具体步骤为：（1）按照物料组成的质量百分比配料：熔融石英匣钵废料62%、镁质粘土23%、高岭土15%；（2）将步骤（1）中的原料置于球磨机中湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5；（3）将步骤（2）球磨好的泥料过250目筛，筛余为0；（4）将步骤（3）处理后的泥料进行干燥，然后造粒、干压成型，成型压力10MPa，保压30秒；（5）将步骤（4）成型后样品置于微波电炉中进行烧结，然后随炉自然冷却获得制品；所述烧结过程的最高温度为1250℃，时间为1小时，最高温度保温10分钟。上述制品的热膨胀系数α为：15.32×10-6/℃。实施例5：一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，具体步骤为：（1）按照物料组成的质量百分比配料：熔融石英匣钵废料65%、镁质粘土23%、高岭土12%；（2）将步骤（1）中的原料置于球磨机中湿法快速球磨30分钟，球磨机转速400转/分钟，料球水比例为1:2:0.5；（3）将步骤（2）球磨好的泥料过250目筛，筛余为0；（4）将步骤（3）处理后的泥料进行干燥，然后造粒、干压成型，成型压力10MPa，保压30秒；（5）将步骤（4）成型后样品置于微波电炉中进行烧结，然后随炉自然冷却获得制品；所述烧结过程的最高温度为1250℃，时间为1小时，最高温度保温10分钟。上述制品的热膨胀系数α为：16.51×10-6/℃。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的原则和精神之内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，其特征在于：采用熔融石英匣钵废料、镁质粘土、高岭土为原料，经配料、球磨、过筛、干燥、造粒、干压成型、微波加热、冷却后获得制品。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用工业废料用微波加热制备高热膨胀系数材料的方法，其特征在于：采用熔融石英匣钵废料、镁质粘土、高岭土为原料，经配料、球磨、过筛、干燥、造粒、干压成型、微波加热、冷却后获得制品。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原料配方的质量分数为：熔融石英匣钵废料60～65%、镁质粘土20～25%、高岭土10～15%。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制品的热膨胀系数α为：15.32×10-6/℃～18.66×10-6/℃。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘明泉，金盈，文圆，
申请(专利权)人：中国轻工业陶瓷研究所，
类型：发明
国别省市：江西;36