專利名稱：高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高溫工業(yè)陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷一耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料的生產(chǎn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，全球經(jīng)濟(jì)向一體化方向發(fā)展，我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對(duì)陶瓷類產(chǎn)品的品種和質(zhì)量的要求越來越高，促進(jìn)了國內(nèi)電子、磁性材料、陶瓷、建材、 新能源、微晶玻璃等行業(yè)的蓬勃發(fā)展。隨著新材質(zhì)陶瓷的研究開發(fā)成功和陶瓷類產(chǎn)品的更新?lián)Q代，生產(chǎn)廠家在產(chǎn)品的燒結(jié)工藝、生產(chǎn)裝備方面也不斷進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)高溫工業(yè)陶瓷、耐火窯具、爐窯結(jié)構(gòu)材料提出了更高的要求，傳統(tǒng)的粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、熔融石英石質(zhì)、氧化硅結(jié)合碳化硅質(zhì)及普通堇青石質(zhì)耐火窯具和窯爐耐火制品已無法滿足使用要求，開發(fā)適應(yīng)高品質(zhì)被燒產(chǎn)品燒成用的高抗氧化、抗剝落、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、強(qiáng)度好、重量低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的較長使用壽命的高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷——耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料已成為一種發(fā)展趨勢(shì)。高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷—— 耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料具有抗剝落、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、熱震穩(wěn)定性好、高強(qiáng)度、抗氧化、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，并可采用壓制、擠出、澆注、滾壓、搗打等多種成型方式制成各種形狀的產(chǎn)品，除制作各行業(yè)需要的各種異型窯具外，還可以制作用于各行業(yè)爐窯的結(jié)構(gòu)材料(如窯車中空邊圍磚、窯頂和窯墻的中空吊掛件)，使用后能大幅度降低被燒產(chǎn)品燃料消耗，同時(shí)能避免落臟缺陷，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，是研發(fā)高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷，包括耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料的首選項(xiàng)目。目前，國內(nèi)有少數(shù)科研機(jī)構(gòu)和廠家將高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷“耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料”生產(chǎn)技術(shù)列為主要研究項(xiàng)目進(jìn)行開發(fā)，但因產(chǎn)品配方、原料質(zhì)量、生產(chǎn)條件、生產(chǎn)工藝、質(zhì)量控制等方面存在著不足，仍停留在試驗(yàn)階段，未能找到關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷，包括耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料的突破口。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述問題，提供一種高抗氧化、抗剝落、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、強(qiáng)度好、重量低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異的較長使用壽命的高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷——耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料及其工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)原理耐火制品生產(chǎn)中，原料配方將決定材質(zhì)、材性，且對(duì)中試、大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)施中可能出現(xiàn)的工藝技術(shù)問題影響極大；控制基質(zhì)相生成低熔點(diǎn)的玻璃相的形成，使基質(zhì)相大部份或完全轉(zhuǎn)化為微晶相，提高制品中莫來石、堇青石的晶體數(shù)量，則是提高制品高溫抗折強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)、熱震穩(wěn)定性和抗剝落性能的關(guān)鍵?；诖?，本發(fā)明從改進(jìn)原料配方、產(chǎn)品成型工藝和焙燒工藝入手，結(jié)合MgO-Al2O3-SiO2系平衡相圖、原料種類及
4來源、預(yù)期生成物的物化性能、生產(chǎn)成本、工藝實(shí)用性和創(chuàng)新性等因素，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，本發(fā)明的主要做法是
1、根據(jù)原料特性及MgO-Al2O3-S^2系平衡相圖選定基礎(chǔ)原料堇青石 (2Mg0 · 2A1A · 5Si02)是晶相熔點(diǎn)約1470°C，其熱膨脹系數(shù)低(在RT-1000°C條件下， a=l. 1-2.6X10_6/°C)；合成莫來石(3Α1203 · 2Si02)，熔點(diǎn)高，熱膨脹系數(shù)適中；合成莫來石、煅燒高嶺土其莫來石交織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)異，且不含游離石英相。硅線石、紅柱石 (AL2O3 · SiO2)具有高純度、節(jié)能、使用前無須煅燒、容易向莫來石轉(zhuǎn)化等特點(diǎn)。故選取以煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石組成主晶相材料，并在此基礎(chǔ)上反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)探索，尋求原料配方的優(yōu)化和生產(chǎn)工藝的改進(jìn)；
2、確定原料種類及配比莫來石、堇青石原料在自然界中極少原生高純度，均需人工合成，合成時(shí)所用原料不同，在礦物特性上有較大差異。經(jīng)反復(fù)比較，采用燒結(jié)莫來石，堇青石合成原料為本發(fā)明高溫工業(yè)陶瓷的基礎(chǔ)原料，并用天然原料組合莫來石及堇青石基質(zhì)相， 同時(shí)確定了 40-70%以煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石組成主晶相材料， 配以30-60%的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的配比范圍；
3、明確燒成溫度范圍及燒成曲線燒成溫度范圍及燒成曲線是技術(shù)關(guān)鍵，采用優(yōu)選法進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，對(duì)燒成溫度、燒成曲線、添加微晶成核劑量、制品的礦物相組成和性能指標(biāo)等的相互關(guān)系進(jìn)行大量的試驗(yàn)和綜合對(duì)比分析，尋找它們之間的關(guān)系和技術(shù)依據(jù)，最終找到對(duì)基質(zhì)相復(fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理最佳溫度范圍為1420°C -1430°C，同時(shí)選擇微晶成核劑種類及數(shù)量及失透溫度范圍，微晶成核劑種類選用&02+V205復(fù)合微晶成核劑， ZrO2 一般選用二氧化鋯粉末、鋯英砂、鋯英粉等；
4、改進(jìn)成型工藝在生產(chǎn)工藝方面，除考慮溫度、原料組成、顆粒級(jí)配、微晶成核劑量、 礦物相組成、性能指標(biāo)外，根據(jù)不同生產(chǎn)成型方式制訂不同成型工藝路線。對(duì)過量載重、變形、平整度、微小裂紋等質(zhì)量問題迅速予以改進(jìn)，并形成穩(wěn)定的原料及配方、混料、捆料、成型、干燥、燒成、成品檢測(cè)等一系列技術(shù)工藝制度，奠定了大規(guī)模生產(chǎn)的工藝技術(shù)基礎(chǔ)。
本發(fā)明，所述高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷，包括耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷和結(jié)構(gòu)材料，原料配比包括40-80重量份的主晶相材料和20-60重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達(dá)到100重量份，再加入適量的復(fù)合微晶成核劑， 其中
1)、主晶相材料為煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石骨料，其中，煅燒高嶺土骨料占主晶相材料20-50wt%，堇青石骨料占主晶相材料的5-20wt%，莫來卡特骨料占主晶相材料的30-60wt%，紅柱石或硅線石骨料占主晶相材料的l_10wt%，上述骨料的粒徑小于 0. 71mm ；
2)、結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為
含氧化鎂礦物細(xì)粉=MgO成份含量大于32%，細(xì)度要求通過325目，氧化鎂礦物細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-35wt% ；
三氧化二鋁微粉=Al2O3成份含量大于99. 9%，粒徑小于5 μ m,三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；
二氧化硅微粉成份含量大于99%，粒徑小于1 μ m，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的 2-10wt% ；高嶺土 =Al2O3成份含量大于36%，!^e2O3成份含量小于0. 8%，細(xì)度要求通過325目，高嶺土占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的10-25wt% ；
球土 =Al2O3成份含量大于35%，F(xiàn)e2O3成份含量小于1%，細(xì)度要求通過325目，球土占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；
調(diào)整成份用的由含氧化鎂礦物細(xì)粉、高嶺土、二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉獲得的含MgO、A1203、SiO2成份的耐火粉末，所述調(diào)整成份用的耐火粉末細(xì)度要求通過 500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉末占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0-15wt% ；所述調(diào)整成份用的耐火粉末中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的25-40wt%，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的35-45wt%，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的 15-30wt% ；
3)微晶成核劑為&02+v205復(fù)合微晶成核劑，^O2與V2O5的重量比為2-3:3-4，細(xì)度要求通過500目，復(fù)合微晶成核劑為上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的 1. 0-10wt% ；
本發(fā)明，所述生產(chǎn)方法包括配料、混料、捆料、成型、干燥和燒成。在燒成過程中，包括二段恒溫?zé)煞ê投螐?fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝，其中
二段恒溫?zé)煞?00°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)；500°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)； 二段復(fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝為升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1100-115(TC的溫度，常壓下燒結(jié)10-15小時(shí)；再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1420-1430°C的溫度，常壓下燒結(jié)20-25小時(shí)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果及創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在
1、原料配比以40-80%的煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石為主晶相材料，配以20-60%的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，同時(shí)加入復(fù)合晶核劑(Zr02+V205)催化增強(qiáng)基質(zhì)高度微晶化，特立鋯莫來石高溫相，高粘度基質(zhì)相生成，極大地克服了低溫基質(zhì)液相量(5-10%)， 從而推動(dòng)了高溫性能全面提高，得以成功應(yīng)用；
2、燒結(jié)工藝的關(guān)鍵是在1420°C-1430°C高溫對(duì)制品進(jìn)行微晶化成核強(qiáng)化處理，通過控制基質(zhì)相生成低熔點(diǎn)的玻璃相，并進(jìn)一步使基質(zhì)相的大部份或完全轉(zhuǎn)化為微晶體；制品經(jīng)強(qiáng)化處理后呈高晶體結(jié)構(gòu)，抗氧化性能優(yōu)異、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、抗壓強(qiáng)度高、比重低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、抗剝落性能、高溫抗折強(qiáng)度高；
3、技術(shù)核心是微晶化成核強(qiáng)化處理(1420°C-1430°C之間進(jìn)行)的燒成曲線，分為焙燒工藝低溫分二段恒溫處理，高溫二段復(fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理，不僅使制品在燒結(jié)過程中晶核形成早，晶核骨架增加，收縮率減少，而且進(jìn)一步晶化后，制品中莫來石、堇青石的晶體數(shù)量大大增加，使晶體結(jié)構(gòu)形成交織網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。開發(fā)的高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷“耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料”具有耐高溫(火焰溫度> 1600°C)，荷重軟化點(diǎn)高(> 14500C, TO. 6), 1250°C 時(shí)高溫抗折強(qiáng)度高(17Mpa)，25-1000°C膨脹系數(shù) 3. 0 (ΙΟ—Κ-1)
，熱震穩(wěn)定性優(yōu)異、高溫抗折強(qiáng)度高、抗剝落性能、工藝簡化、可靠、成本低、輕質(zhì)高強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)；
4、成型工藝采用壓制、擠出、澆注、滾壓、搗打等成型工藝生產(chǎn)高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷“耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料”，工藝簡單，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明的制品，具有高晶體結(jié)構(gòu)，抗氧化性能優(yōu)異、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、抗壓強(qiáng)度高、比重低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、抗剝落性能、高溫抗折強(qiáng)度高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的工藝，具有工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，適用于耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料制備。


圖1為實(shí)施例制品的主要技術(shù)參數(shù)。
具體實(shí)施例方式一種高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷，包括耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷和結(jié)構(gòu)材料，制備的原料包括40-80重量份的主晶相材料和20-60重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達(dá)到100重量份，再加入適量的復(fù)合微晶成核劑，其中
1)主晶相材料為煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石骨料，其中，煅燒高嶺土骨料占主晶相材料20-50wt%，堇青石骨料占主晶相材料的5-20wt%，合成莫來石骨料占主晶相材料的30-60wt%，紅柱石或硅線石骨料占主晶相材料的l_10wt%，上述骨料的粒徑小于0. 71mm ；
2)結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為
含氧化鎂礦物細(xì)粉=MgO成份含量大于32%，細(xì)度要求通過325目，氧化鎂礦物細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-35wt% ；
三氧化二鋁微粉=Al2O3成份含量大于99. 9%，粒徑小于5 μ m,三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；
二氧化硅微粉成份含量大于99%，粒徑小于1 μ m，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的 2-10wt% ；
高嶺土 =Al2O3成份含量大于36%，!^e2O3成份含量小于0. 8%，細(xì)度要求通過325目，高嶺土占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的10-25wt% ；
球土 =Al2O3成份含量大于35%，F(xiàn)e2O3成份含量小于1%，細(xì)度要求通過325目，球土占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；
調(diào)整成份用的由含氧化鎂礦物細(xì)粉、高嶺土、二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉獲得的含MgO、A1203、SiO2成份的耐火粉末，所述調(diào)整成份用的耐火粉末細(xì)度要求通過 500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉末占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0-15wt% ；所述調(diào)整成份用的耐火粉末中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的25-40wt%，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的35-45wt%，SiO2成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的 15-30wt% ；
3)微晶成核劑為&02+v205復(fù)合微晶成核劑，&02與V2O5的重量比為2. 5:3. 5，細(xì)度要求通過500目，復(fù)合微晶成核劑為上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總質(zhì)量的 4. 2wt% ；
上述原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，燒成為成品。在燒成過程中，包括二段恒溫?zé)煞ê投螐?fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝，其中
二段恒溫?zé)煞?00°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)；500°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)；二段復(fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝為升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1100-115(TC的溫度，常壓下燒結(jié)10-15小時(shí)；再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1420-1430°C的溫度，常壓下燒結(jié)20-25小時(shí)。本實(shí)施例所述產(chǎn)品的主要技術(shù)參數(shù)請(qǐng)見圖1。本發(fā)明的主要產(chǎn)品包括耐火窯具、高溫工業(yè)陶瓷、爐窯結(jié)構(gòu)材料；如窯具類的耐火板、中空板和爐窯吊頂、窯墻、窯車中空結(jié)構(gòu)材料，其主要特點(diǎn)是抗剝落性能、高溫抗折強(qiáng)度和熱震穩(wěn)定性能優(yōu)異，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性統(tǒng)一。產(chǎn)品的用途如下
①、耐火板主要用于細(xì)瓷、日用瓷、骨灰瓷、半瓷、精陶、紫砂、砂鍋煲、輕質(zhì)瓷、彩釉馬賽克、廣場磚、衛(wèi)生潔具(小型)、微晶玻璃(小型晶化處理)、藝術(shù)裝飾玻璃(表面形狀處理)等產(chǎn)品在隧道窯、輥道窯和梭式窯的燒成；
②、中空板主要用于衛(wèi)生潔具和微晶玻璃裝飾板、太陽能坩堝、日用陶瓷等制品的燒成。中空板適用于陶瓷器具產(chǎn)品的快速燒成，具有重量比實(shí)心板減輕一半并節(jié)能、板面承重量增加、高溫下不易變型、使用壽命更長的優(yōu)點(diǎn)；
③、爐窯吊頂、窯墻、窯車中空結(jié)構(gòu)材料產(chǎn)品主要替代傳統(tǒng)燒成爐窯筑砌用的耐火磚， 并徹底改變傳統(tǒng)爐窯設(shè)計(jì)的理念和用材方法，主要特點(diǎn)是能有效地防止掉渣、剝落引起的被燒產(chǎn)品質(zhì)量問題，而且節(jié)能顯著、施工方便、提高爐窯檔次。本發(fā)明主要生產(chǎn)設(shè)備包括磨粉機(jī)、雙軸攪拌機(jī)、真空練泥機(jī)、真粉泵、圓盤篩式給料機(jī)、三軸真空擠出機(jī)、自動(dòng)切坯機(jī)、高溫梭式窯、刮平定厚機(jī)、拋光磨邊線及倒角、5T球磨機(jī)、1500T自動(dòng)壓機(jī)、除塵設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、配電設(shè)施、干燥車、冷加工切割機(jī)械、壓濾機(jī)、柱塞泵、IOT慢速存漿機(jī)等，所述設(shè)備在市場上均有銷售。生產(chǎn)工藝中的壓制、擠出、澆注、滾壓、 搗打等生產(chǎn)工藝為現(xiàn)有陶瓷成型工藝。
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權(quán)利要求
1.一種高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷，包括耐火窯具、結(jié)構(gòu)陶瓷和結(jié)構(gòu)材料， 原料包括40-80重量份的主晶相材料和20-60重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達(dá)到100重量份，再加入適量的復(fù)合微晶成核劑，其中1)主晶相材料為煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石骨料，其中，煅燒高嶺土骨料占主晶相材料20-50wt%，堇青石骨料占主晶相材料的5-20wt%，合成莫來石骨料占主晶相材料的30-60wt%，紅柱石或硅線石骨料占主晶相材料的l_10wt%，上述骨料的粒徑小于0. 71mm ；2)結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為含氧化鎂礦物細(xì)粉MgO成份含量大于32%，細(xì)度要求通過325目，氧化鎂礦物細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-35wt% ；三氧化二鋁微粉=Al2O3成份含量大于99. 9%，粒徑小于5 μ m,三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；二氧化硅微粉成份含量大于99%，粒徑小于1 μ m，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的 2-10wt% ；高嶺土 =Al2O3成份含量大于36%，!^e2O3成份含量小于0. 8%，細(xì)度要求通過325目，高嶺土細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的10-25wt% ；球土 =Al2O3成份含量大于35%，F(xiàn)e2O3成份含量小于1%，細(xì)度要求通過325目，球土細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；調(diào)整成份用的由含氧化鎂礦物細(xì)粉、高嶺土、二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉獲得的含MgO、A1203、SiO2成份的耐火混合粉體，所述調(diào)整成份用的耐火混合粉體細(xì)度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉末占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0-15wt% ；所述調(diào)整成份用的耐火粉末中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的25-40wt%，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的35-45wt%，Si&成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的 15-30wt% ；微晶成核劑為&02+V205復(fù)合微晶成核劑，^ 與V2O5的重量比為2-3 3-4，細(xì)度要求通過500目，復(fù)合微晶成核劑為上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的 1. 0-10wt% ；上述原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，燒成為成品。
2.一種高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷的生產(chǎn)方法，原料包括40-80重量份的主晶相材料和20-60重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總組份達(dá)到100重量份，再加入適量的復(fù)合微晶成核劑，其中1)主晶相材料為煅燒高嶺土、堇青石、合成莫來石、硅線石、紅柱石骨料，其中，煅燒高嶺土骨料占主晶相材料20-50wt%，堇青石骨料占主晶相材料的5-20wt%，合成莫來石骨料占主晶相材料的30-60wt%，紅柱石或硅線石骨料占主晶相材料的l_10wt%，上述骨料的粒徑小于0. 71mm ；2)結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料為含氧化鎂礦物細(xì)粉=MgO成份含量大于32%，細(xì)度要求通過325目，氧化鎂礦物細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-35wt% ；三氧化二鋁微粉=Al2O3成份含量大于99. 9%，粒徑小于5 μ m,三氧化二鋁微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；二氧化硅微粉成份含量大于99%，粒徑小于1 μ m，二氧化硅微粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的 2-10wt% ；高嶺土 =Al2O3成份含量大于36%，!^e2O3成份含量小于0. 8%，細(xì)度要求通過325目，高嶺土細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的10-25wt% ；球土 =Al2O3成份含量大于35%，F(xiàn)e2O3成份含量小于1%，細(xì)度要求通過325目，球土細(xì)粉占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的25-40wt% ；調(diào)整成份用的由含氧化鎂礦物細(xì)粉、高嶺土、二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉獲得的含MgO、A1203、SiO2成份的耐火混合粉體，所述調(diào)整成份用的耐火混合粉體細(xì)度要求通過500目，所述調(diào)整成份用的耐火粉末占結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的0-15wt% ；所述調(diào)整成份用的耐火粉末中，MgO成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的25-40wt%，Al2O3成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的35-45wt%，Si&成份占所述調(diào)整成份用的耐火粉末總組份的 15-30wt% ；微晶成核劑為&02+V205復(fù)合微晶成核劑，^ 與V2O5的重量比為2-3 3-4，細(xì)度要求通過500目，復(fù)合微晶成核劑為上述所選主晶相材料和結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料的總量的 1. 0-10wt% ；原料經(jīng)混料、捆料、成型、干燥后，燒成為成品，在燒成過程中，包括二段恒溫?zé)煞ê投螐?fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝，其中二段恒溫?zé)煞?00°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)；500°C時(shí)，恒溫保溫10-15小時(shí)； 二段復(fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝為升溫至第一段高溫恒溫，在第一段高溫恒溫1100-1150°C的溫度，常壓下燒結(jié)10-15小時(shí)；再升溫至第二段高溫恒溫，在第二段高溫恒溫1420-1430°C的溫度，常壓下燒結(jié)20-25小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高晶體莫來石-堇青石質(zhì)高溫工業(yè)陶瓷及其生產(chǎn)方法，原料包括40-80重量份的主晶相材料和20-60重量份的結(jié)合復(fù)合基質(zhì)料，以及適量的復(fù)合微晶成核劑；其焙燒工藝包括二段恒溫?zé)煞ê投螐?fù)合晶化合成反應(yīng)特立強(qiáng)化處理工藝200℃，恒溫保溫10-15小時(shí)；500℃，恒溫保溫10-15小時(shí)；1100-1150℃，常壓下燒結(jié)10-15小時(shí)；1420-1430℃的溫度，常壓下燒結(jié)20-25小時(shí)。本發(fā)明的耐火制品，具有抗氧化性能優(yōu)異、耐火度高、使用溫度高、熱膨脹系數(shù)低、抗壓強(qiáng)度高、比重低、熱穩(wěn)定性優(yōu)異、抗剝落性能、高溫抗折強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明的工藝，具有工藝簡單、成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，適用于窯具、工業(yè)陶瓷、結(jié)構(gòu)材料制備。
文檔編號(hào)C04B35/64GK102491773SQ20111042226
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者陳皇忠 申請(qǐng)人:廣東熱金寶新材料科技有限公司, 廣東熱金寶特種耐火材料實(shí)業(yè)有限公司, 陳皇忠