一种绿色环保的白榴石制备方法技术

本发明专利技术提出了一种绿色环保的白榴石制备方法，其制备过程如下：(1)按照白榴石的配方称取原料，研磨均匀后过筛得到配合料；(2)将(1)中得到的配合料放入容器中烧结，冷却后粉碎、过筛得到中间体；(3)对(2)中得到的中间体放入容器中进行热处理，冷却后粉碎、过筛得到白榴石。本发明专利技术制备的白榴石纯度较高，工艺简单，成本低，绿色无污染适合批量生产。绿色无污染适合批量生产。绿色无污染适合批量生产。

【技术实现步骤摘要】
一种绿色环保的白榴石制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷
，具体为一种绿色环保的白榴石制备方法。

技术介绍

[0002]白榴石陶瓷以其优异的力学性能、耐酸碱腐蚀性、高折射率、低密度和高膨胀特性被广泛用于生物医疗(CN108742904A)、建筑装饰(CN108727840A)、汽车装饰(CN107619598A)、耐火材料(CN106278208A)等众多领域。
[0003]白榴石具有良好的力学性能和耐酸碱腐蚀性，在降温过程中，白榴石晶相由立方相向四方相转变，伴随的体积收缩可以产生压应力，提高基体的强度。如齿科烤瓷粉中的应用，烤瓷粉的基体玻璃的热膨胀系数8.5
‑
9X10
‑6/℃)较市面氧化锆瓷冠的热膨胀系数(10.5X10
‑6/℃)小很多，减小热膨胀系数失配，且烤瓷粉脆性大，在烤瓷粉中加入少许白榴石，可以提高其热膨胀系数、强度和耐酸碱性能，并且白榴石的折射率与饰面瓷基本一致，所以在烤瓷粉中不会产生强烈的漫反射，即不会影响其透光性(美观)。另外，白榴石可以与氧化锆粉体一起共烧合成，调节其本身的热膨胀系数。白榴石的其他应用可以见举例的专利，在此不一一列举。
[0004]白榴石应用主要有直接使用白榴石，在玻璃相中析出白榴石晶相(CN105837047B)，或者白榴石与其他晶相或材料合成复合晶相材(CN110256063A)来使用。自然界中白榴石存量较少，所以需要人工合成。白榴石的合成方法主要有固相法、水热法、溶胶凝胶法和共沉淀法等。固相法主要是熔化成玻璃而后水淬再进行热处理析晶，得到的白榴石纯度不是很高，能耗较高；水热法、共沉淀法和溶胶凝胶法它们可以获得粉体粒度和表面活性高、纯度高的白榴石，但是原材料成本较高，合成工艺复杂，也需要高温煅烧，综合看成本较高。相比之下，固相法工艺简单可控可调节，工艺周期短，成本较低，能耗较高这一点可以通过配方、工艺调整得到降低，适合批量生产。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种绿色环保的白榴石制备方法，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种绿色环保的白榴石制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)按照以下重量百分比组成：K2O21.58％，Al2O323.40％，SiO255.02％，上述各组分的重量百分比之和为100％，另外还添加有Na2CO3、TiO2和B2O3，Na2CO3为前述组分总重量和的4
‑
7wt％，TiO2为前述组分总重量和的0.5wt％，B2O3为前述组分总重量和的0.5wt％称取原料，其中K2O由K2CO3引入，Al2O3由Al(OH)3引入；然后将所有原料放入刚玉介质或氧化锆介质的快速研磨机中混合均匀，以工业酒精作为助磨剂，过筛300目后得到配合料；
[0009](2)将(1)中得到的配合料放入刚玉匣钵中，在1500
‑
1600℃下熔制2h，随炉冷却后取出刚玉匣钵内的多孔疏松熔化物，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业
酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到中间体；
[0010](3)取(2)中得到的中间体在900
‑
1200℃保温2
‑
3h然后随炉冷却取出后，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到白榴石。
[0011]本专利技术的优点在于：本专利技术制备的白榴石纯度较高，工艺简单，成本低，绿色无污染，适合批量生产。
附图说明
[0012]图1为1500℃熔化2h后在900
‑
1200℃下保温的白榴石的XRD图；
[0013]图2为1600℃熔化2h后在900
‑
1200℃下保温的白榴石的XRD图；
[0014]图3为1500℃和1600℃熔化2h后在900
‑
1200℃下保温的白榴的XRD对比图。
具体实施方式
[0015]下面通过具体实施列来说明本专利技术的技术方案，本专利技术具体实施例只是为了阐明本专利技术的技术方案，不是限制本专利技术的使用范围。
[0016]实施例1
[0017]一种绿色环保的白榴石制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)按照以下重量百分比组成：K2O21.58％，Al2O323.40％，SiO2：55.02t％，上述各组分的重量百分比之和为100％，另外还添加有Na2CO3、TiO2和B2O3，Na2CO3为前述组分总重量和的4wt％，TiO2为前述组分总重量和的0.5wt％，B2O3为前述组分总重量和的0.5wt％称取原料，其中K2O由K2CO3引入，Al2O3由Al(OH)3引入；然后将所有原料放入刚玉介质或氧化锆介质的快速研磨机中混合均匀，以工业酒精作为助磨剂，过筛300目后得到配合料；
[0019](2)将(1)中得到的配合料放入刚玉匣钵中，在1600℃下熔制2h，随炉冷却后取出刚玉匣钵内的多孔疏松熔化物，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到中间体。
[0020](3)取(2)中得到的中间体在900℃保温2h然后随炉冷却取出后，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到白榴石。
[0021]实施例2
[0022]一种绿色环保的白榴石制备方法，包括以下步骤：
[0023](1)按照以下重量百分比组成：K2O21.58％，Al2O323.40％，SiO2：55.02t％，上述各组分的重量百分比之和为100％，另外还添加有Na2CO3、TiO2和B2O3，Na2CO3为前述组分总重量和的5wt％，TiO2为前述组分总重量和的0.5wt％，B2O3为前述组分总重量和的0.5wt％称取原料，其中K2O由K2CO3引入，Al2O3由Al(OH)3引入；然后将所有原料放入刚玉介质或氧化锆介质的快速研磨机中混合均匀，以工业酒精作为助磨剂，过筛300目后得到配合料；
[0024](2)将(1)中得到的配合料放入刚玉匣钵中，在1600℃下熔制2h，随炉冷却后取出刚玉匣钵内的多孔疏松熔化物，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到中间体；
[0025](3)取(2)中得到的中间体在1000℃保温2h然后随炉冷却取出后，放入刚玉介质或氧化锆介质的球磨瓶中滚磨，以工业酒精作为助磨剂，球磨、过筛后得到白榴石。
[0026]实施例3
[0027]一种绿色环保的白榴石制备方法，包括以下步骤：
[0028](1)按照以下重量百分比组成：K2O21.58％，Al2O323.40％，SiO2：55.02t％，上述各组分的重量百分比之和为100％，另外还添加有Na2CO3、TiO2和B2O3，Na2CO3为前述组分总重量和的6wt％，TiO2为前述组分总重量和的0.5wt％，B2O3为前述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色环保的白榴石制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)按照白榴石的配方称取原料，研磨均匀后过筛得到配合料；(2)将(1)中得到的配合料放入容器中烧结，冷却后粉碎、过筛得到中间体；(3)对(2)中得到的中间体放入容器中进行热处理，冷却后粉碎、过筛得到白榴石。2.根据权利要求1所述的一种绿色环保的白榴石制备方法，其特征在于：步骤(1)的原料包含K2O、Al2O3、石英粉和烧结助剂Na2CO3、TiO2和B2O3。3.根据权利要求1所述的一种绿色环保的白榴石制备方法，其特征在于：白榴石的配方是由以下重量百分比组成：K2O21.58％，Al2O323.40％，SiO255.02％，上述各组分的重量百分比之和为100％，另外还添加有Na2CO3、TiO2和B2O3，Na2CO3为前述组分总重量和的4
‑
7wt％，TiO2为前述组分总重量和的0.5wt％，B2O3为前述组分总重量和的0.5wt％；其中K2O由K2CO3引入，Al2O3由Al(OH)3引入；优选的Na2C...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔为成，崔紫萌，
申请(专利权)人：日照市茂源电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：