一种低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒及其制备方法技术

技术编号:46565793 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:15
本发明专利技术公开了一种低膨胀堇青石‑莫来石复相陶瓷辊棒及其制备方法,涉及陶瓷辊棒技术领域。本发明专利技术以硝酸铝、硝酸镁和二氧化硅溶液为原料,以甘氨酸为燃料,采用溶液燃烧合成法制备了堇青石‑莫来石前驱体微粉,再将堇青石‑莫来石前驱体微粉与刚玉砂、高岭土和粘结剂混合配制陶瓷辊棒混合料,混合料通过成型工艺预制成生坯;对生坯依次进行干燥和烧结,最终制得热膨胀系数低、导热性好、强度高、抗弯能力强的低膨胀堇青石‑莫来石复相陶瓷辊棒。本发明专利技术的制备方法能够降低堇青石‑莫来石复相陶瓷辊棒的烧成温度,确保在制备堇青石‑莫来石复相陶瓷辊棒的过程中堇青石能够不被分解,同时确保生成晶粒发育好、呈网状交叉分布的长柱状莫来石相。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及陶瓷辊棒,尤其涉及一种低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒及其制备方法


技术介绍

1、在陶瓷辊棒领域,刚玉-莫来石质陶瓷辊棒凭借其综合性能,成为当前应用广泛的主流产品。然而,该材料自身存在固有缺陷,其较高的热膨胀系数与较差的导热性,导致刚玉-莫来石质陶瓷辊棒在窑炉快冷带及温差较大区域使用时,辊棒内外温差引发的热应力难以有效释放,进而出现弯曲变形问题。这种形变不仅影响陶瓷制品的成型精度与质量,更会导致生产中断、设备损耗加剧,极大制约陶瓷生产线的连续化、高效化运行。

2、莫来石、堇青石等硅酸盐基化合物因其优异的高温力学性能、化学稳定性及低膨胀特性,为陶瓷辊棒材料优化提供了新方向。其中,堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒通过材料复合,既具备良好的抗热震性能,又能维持适中强度,可以改善刚玉-莫来石质陶瓷辊棒在窑炉快冷带或温差较大区域使用所产生的弯曲形变甚至断裂的问题。研究表明,当堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒中生成晶粒发育好、呈网状交叉分布的长柱状莫来石时,可进一步降低膨胀系数并提升抗热震性能,但该理想晶相结构的莫来石的形成,通常需要在1500℃以上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述混合溶液中镁、铝和硅的化学计量比为(1.8~2.2):(9.5~10.5):(6.8~7.3)。

3.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述硝酸铝溶液的配制方法如下:将硝酸铝和水按照固液比为1g:1.5mL~1g:2mL的比例进行混合,得到硝酸铝溶液;

4.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述混合溶液中镁、铝和硅的化学计量比为(1.8~2.2):(9.5~10.5):(6.8~7.3)。

3.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述硝酸铝溶液的配制方法如下:将硝酸铝和水按照固液比为1g:1.5ml~1g:2ml的比例进行混合,得到硝酸铝溶液;

4.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述二氧化硅稀释液的配制方法如下:将二氧化硅溶液和水按照液液比为1ml:10ml~1ml:25ml的比例进行混合,在500r/min~1000r/min的转速下连续搅拌并进行超声震荡30min~60min,得到二氧化硅稀释液;其中,所述二氧化硅溶液中二氧化硅的质量分数为20wt%~35wt%。

5.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述二氧化硅稀释液的滴加速度为80ml/min~120ml/min。

6.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述混合溶液进行加热的温度为300℃~350℃。

7.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述堇青石-莫来石前驱体产物进行煅烧的煅烧温度为700℃~750℃,煅烧时间为2h~3h。

8.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(4)中,将煅烧产物进行球磨包括如下步骤:将煅烧产物加入至球磨机中,煅烧产物和球磨球的质量比为1:1~5:1,以258r/min~500r/min的转速球磨0.5h~1.3h,球磨后过150目~250目筛网,得到堇青石-莫来石前驱体微粉。

9.根据权利要求1所述的低膨胀堇青石-莫来石复相陶瓷辊棒的制备方法,其特征在于,在步骤(5)中,按重量份计算,将堇青石-...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓超东张书轼叶浩广李智杰高鹏飞杨华亮王玉梅张军恒黄冠霆肖雄
申请(专利权)人:广东金刚新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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