赛隆陶瓷粉体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种赛隆陶瓷粉体及其制备方法，其采用下述原料制成：主料：煤矸石20～50wt%，硅粉20～50wt%，铝粉17～35wt%；配料：主料总重5～15%的稀释剂。本赛隆陶瓷粉体以煤矸石为原料合成赛隆粉体，降低了生产成本，且反应周期明显缩短，能耗降低；且该方法具有工艺过程简单的特点。所得的赛隆粉体中塞隆含量达90wt%左右，Si含量3～5wt%，Al2O3含量3～5wt%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程陶瓷
，尤其是一种以煤矸石为主要原料的。
技术介绍
赛隆陶瓷粉体(赛隆粉体)作为一种高性能陶瓷粉体,广泛应用于耐火材料行业、 有色金属冶炼行业和耐磨材料等方面。传统赛隆粉体生产工艺比较复杂，配料严谨，操作技术要求严格，使用条件比较苛刻，不便实施，而且其制备都是在小型真空氮化炉内进行，生产规模受到限制，产量低，成本高，不能满足市场需求。煤矸石在露天堆放中对环境会造成很大危害。目前，煤矸石的主要应用集中在建材方面，如制砖、水泥、轻骨料、和砌块等。煤矸石的以上应用都属于简单的低附加值应用， 未能充分利用煤砰石中的主要成分Si02、Al2O3O
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种以煤矸石为主要原料的赛隆陶瓷粉体，以充分利用煤矸石中的主要成分Si02、Al203 ;本专利技术还提供了上述赛隆陶瓷粉体的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用下述原料制成主料煤砰石20 50wt%,娃粉 20 50wt%，铝粉17 35wt% ;配料主料总重5 15%的稀释剂。本专利技术所述的稀释剂为赛隆粉体或氮化硅粉。本专利技术所述各原料粒度为-325目。本专利技术所述的煤矸石为煅烧除碳的煤矸石。本专利技术制备方法的工艺步骤为(1)将煤矸石、硅粉、铝粉和稀释剂混合均匀，得到混合粉体；(2)将混合粉体松装于刚玉料舟中；然后置于真空管式炉中，抽真空，通入流动氮气，混合粉体预热升温，然后在温度为1300 1500°C的条件下反应，得到合成赛隆粉体；(3)将合成赛隆粉体冷却、研磨成粉末，即可得到本赛隆陶瓷粉体。本专利技术制备方法所述步骤(2)中，抽真空至真空度为O. 09MPa以上。本专利技术制备方法所述步骤(2)中，反应时间为2 5h。本专利技术制备方法所述步骤(2)中预热升温过程为混合粉体温度在1000°C以下时，以3 9°C /min的速度升温；在1000 1300°C时，以I 5°C /min的速度升温；在 1300 1500°C时，以O 3°C /min的速度升温。采用上述技术方案所产生的有益效果在于I、煤矸石为采煤工业中排出的废渣，在露天堆放过程中严重污染环境和水源，本专利技术通过对煤矸石进一步的应用，有效的减少了环境污染。2、现有的赛隆粉体多采用金属硅粉、金属铝粉、氧化铝粉等高纯原料生产，造成产品价格居高不下，限制了其推广应用。本专利技术以煤矸石为原料合成赛隆粉体，降低了生产成本，且反应周期明显缩短，能耗降低。3、本专利技术大幅降低反应所用氮气压力，减少设备了的投入，有效的降低了生产成本，具有工艺过程简单的特点。4、本专利技术所得的赛隆粉体中塞隆含量达90wt%左右，Si含量3 5wt%，Al2O3含量3 5wt%。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例I :本赛隆陶瓷粉体采用下述原料配比及其制备方法。原料配比煤矸石硅粉铝粉的重量配比为20 : 50 : 30，以及煤矸石、硅粉和铝粉总重5%的氮化硅粉；各原料均能过325目筛。制备方法将上述配比的煤矸石、硅粉、铝粉和氮化硅粉烘干，然后在振动球磨机中混料30min,得到混合粉体；混合粉体松装于80mmX 30mmX 20mm(长X宽X高)的刚玉料舟中，将其置于真空管式炉中，抽真空达到O. 09MPa,然后通入流动氮气，开始升温，IOOO0C 以下时升温速度为9°C /min, 1000 1300°C时升温速度为3°C /min, 1300 1500°C时升温速度为3°C /min,升温至1500°C后保温反应2h ;反应结束后自然冷却，经研磨机研磨得到赛隆陶瓷粉体。经检测，所得到的赛隆陶瓷粉体中塞隆含量为93wt% ；Si含量为4. 2wt% ；A1203 含量为3. 7wt%0实施例2 :本赛隆陶瓷粉体采用下述原料配比及其制备方法。原料配比煤矸石硅粉铝粉的重量配比为50 : 30 : 20，以及煤矸石、硅粉和铝粉总重10%的赛隆粉体；各原料均能过325目筛。制备方法将煤矸石、硅粉、铝粉和赛隆粉体烘干，然后在振动球磨机中混料 IOmin,得到混合粉体；混合粉体松装于80mmX30mmX20mm的刚玉料舟中，将其置于真空管式炉中，抽真空达到O. 095MPa，通入流动氮气，开始升温，1000°C以下时升温速度为3°C / min, 1000 1300°C时升温速度为1C /min，升温至1300°C后保温反应5h ;反应结束后自然冷却，经研磨机研磨得到赛隆陶瓷粉体。经检测，所得到的赛隆陶瓷粉体中塞隆含量为 91wt% ；Si 含量为 3. 6wt% ；A1203 含量为 3. 9wt%。实施例3 :本赛隆陶瓷粉体采用下述原料配比及其制备方法。原料配比煤矸石硅粉铝粉的重量配比为45 : 20 : 35，以及煤矸石、硅粉和铝粉总重15%的氮化硅粉；各原料均能过325目筛。制备方法将煤矸石、硅粉、铝粉和氮化硅粉烘干，然后在振动球磨机中混料 20min,得到混合粉体；混合粉体松装于80mmX30mmX20mm的刚玉料舟中，将其置于真空管式炉中，抽真空达到O. 098MPa，通入流动氮气，开始升温，1000°C以下时升温速度为4°C / min, 1000 1300°C时升温速度为5°C /min, 1300 1400°C时升温速度为1°C /min，升温至 1400°C后保温反应3h。反应结束后自然冷却，经研磨机研磨得到赛隆陶瓷粉体。经检测，所得到的赛隆陶瓷粉体中塞隆含量为89wt% ；Si含量为4. 7wt% ；A1203含量为3. 2wt%。实施例4 :本赛隆陶瓷粉体采用下述原料配比及其制备方法。原料配比煤矸石硅粉铝粉的重量配比为40 : 43 : 17，以及煤矸石、硅粉和铝粉总重8%的赛隆粉体；各原料均能过325目筛。4制备方法将煤矸石、硅粉、铝粉和赛隆粉体烘干，然后在振动球磨机中混料 30min,得到混合粉体；混合粉体松装于80mmX30mmX20mm的刚玉料舟中，将其置于真空管式炉中，抽真空达到O. 096MPa，通入流动氮气，开始升温，1000°C以下时升温速度为6°C / min, 1000 1300°C时升温速度为2°C /min, 1300 1350°C时升温速度为2°C /min，升温至 1350°C后保温反应4h。反应结束后自然冷却，经研磨机研磨得到赛隆陶瓷粉体。经检测，所得到的赛隆陶瓷粉体中塞隆含量为90wt% ；Si含量为4. lwt% ；A1203含量为4. 5wt%。权利要求1.一种赛隆陶瓷粉体，其特征在于，其采用下述原料制成主料煤矸石20 50wt%，硅粉20 50wt%，铝粉17 35wt% ；配料主料总重5 15%的稀释剂。2.根据权利要求I所述的赛隆陶瓷粉体，其特征在于所述的稀释剂为赛隆粉体或氮化硅粉。3.根据权利要求I所述的赛隆陶瓷粉体，其特征在于所述各原料粒度为-325目。4.根据权利要求I、2或3所述的赛隆陶瓷粉体，其特征在于所述的煤矸石为煅烧除碳的煤矸石。5.权利要求I一 4所述的赛隆陶瓷粉体的制备方法，其特征在于，该方法的工艺步骤为(1)将煤矸石、硅粉、铝粉和稀释剂混合均匀，得到混合粉体；(2)将混合粉体松装于刚玉料舟中；然后置于真空管式炉中，抽真空，通入流动氮气，混合粉体预热升温，然后在温度为1300 1500°本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨连弟，王福，郭金砚，刘得顺，徐锦标，王京甫，刘天柱，阴国锋，
申请(专利权)人：中国科学院唐山高新技术研究与转化中心，古交市赛隆龙陶瓷科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：