專利名稱：低膨脹抗熱震物理陶瓷及制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)陶瓷新技術(shù)領(lǐng)域。
在石油、化工、有色冶煉等技術(shù)部門經(jīng)常需要使用低膨脹、抗熱震物理陶瓷作為設(shè)備(如反應(yīng)釜、攪拌槽)的襯里。目前使用的普通工業(yè)陶瓷很難適用于上述情況。例如在鈦白粉的生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)工藝的特殊要求會造成急冷、急熱的反復(fù)循環(huán)，使用普通工業(yè)陶瓷作為襯里在短期內(nèi)嚴重裂縫、脫落，進而發(fā)生滲漏腐蝕，造成工廠停產(chǎn)檢修，損失極大。
為了解決這一問題，國內(nèi)外進行了許多有關(guān)低膨脹、抗熱震物理陶瓷的研究和試制工作，也取得了一定的突破，如德國DIDIRE公司研制的SF類陶瓷即是目前本技術(shù)領(lǐng)域性能最好的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。但是由于SF類陶瓷是通過向高嶺土中添加陶瓷石英纖維制成的，成本很高，而且其抗熱震性能有待于進一步提高。為此本發(fā)明人進行了更為深入的研究并成功的研究出抗熱震性能更佳，且成本大大低于現(xiàn)有同類陶瓷的新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷并提供了相應(yīng)的制備方法。
本發(fā)明涉及一種新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷及其制備方法，具體而言本發(fā)明涉及一種新的由滑石(3MgO.4SiO2.H2O)、高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)及熔融石英燒制而成的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。所述物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al2O3.SiO2)+剛玉(α-Al2O3)+堇青石(2MgO.2Al2O3.5SiO2)，該物理陶瓷是通過下述步驟燒制而得的(1)將煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)制成泥塊，在1280-1320℃燒結(jié)，使之形成莫來石結(jié)晶，然后破碎成粒;
(2)將煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)混合制成生料;
(3)再將熔融石英(SiO2)加至所述莫來石結(jié)晶顆粒與生料的混合物中，經(jīng) 1280-1320℃高溫?zé)啤?br> 其中，在所述步驟(1)中煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)所占的重量百分比的優(yōu)選范圍分別為10-50%和90-50%，更為優(yōu)選的范圍分別是15-25%和85-75%;在所述步驟(2)中煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)所占的重量百分比的優(yōu)選范圍分別為10-50%和90-50%，更為優(yōu)選的范圍分別是10-20%和90-80%;在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結(jié)晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的優(yōu)選范圍分別是30-80%和70-20%，更為優(yōu)選的范圍分別是60-70%和40-30%;熔融石英優(yōu)選占該混合物與熔融石英總重量的4-20%，更為優(yōu)選的是5-15%;此外，步驟(1)中莫來石結(jié)晶顆粒粒度在0.1-10m/m這一范圍內(nèi)均可，在0.5-3m/m范圍內(nèi)更好。
任何本領(lǐng)域技術(shù)人員參照上述的比例和制備步驟均可制得本發(fā)明的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。
本發(fā)明的低膨脹、抗熱震物理陶瓷的性能如下1.膨脹系數(shù) 1000℃['/℃] 3.2×10-62.膨脹率1000℃[%]0.313.導(dǎo)熱系數(shù)400℃[W/M·K]1.1754.耐酸度[%]>=98
5.體積密度[g/cm3]2.20--2.36.吸水率[%]<=4.87.開口氣孔率[%]<=118.抗熱震[900-->20℃]>=10次9.磨損度[g/cm2]<=0.0610.彈性模量[MPa]2138而作為目前國際上性能最好的SF類陶瓷(德國DIDIRE公司出品)的抗熱性能溫度僅為450→20℃，其他各項性能指標與本發(fā)明產(chǎn)品持平。由此可見本發(fā)明產(chǎn)品的抗熱震性能遠遠優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品，而且本發(fā)明產(chǎn)品的成本僅是現(xiàn)有同類產(chǎn)品的四分之一左右。
權(quán)利要求
1.一種低膨脹、抗熱震物理陶瓷，其特征在于所述物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al2O3，SiO2)+剛玉(α-Al2O3)+堇青石(2MgO，2Al2O3，5SiO2)。
2.一種低膨脹、抗熱震物理陶瓷的制備方法，其特征在于該陶瓷是通過(1)將煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)制成泥塊，在1280-1320℃燒結(jié)，使之形成莫來石結(jié)晶，然后破碎成粒;(2)將煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)混合制成生料;(3)再將熔融石英(SiO2)加至所述莫來石結(jié)晶顆粒與生料的混合物中，經(jīng) 1280-1320℃高溫?zé)贫傻摹?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(1)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-50%和90-50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(1)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為15-25%和85-75%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(2)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-50%和90-50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(2)煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-20%和 90-80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結(jié)晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的范圍分別是30-80%和70-20%;熔融石英占該混合物與熔融石英總重量的4-20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結(jié)晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的范圍分別是60-70%和40-30%;熔融石英占該混合物與熔融石英總重量的5-15%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷，該物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al
文檔編號C04B35/10GK1090561SQ9312000
公開日1994年8月10日 申請日期1993年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月11日
發(fā)明者樓道孝, 張寧春 申請人:樓道孝, 張寧春