專利名稱：一種高熔聚合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)非金屬材料，具體為一種高熔聚合材料。
背景技術(shù)：
縱觀各國(guó)科技工作者都對(duì)鈦酸鋁進(jìn)行了不同深度和廣度的研究，但著重進(jìn)行的是鈦酸鋁本身或是添加少量的添加劑來提高燒結(jié)體某些性能的研究，得到的結(jié)果大都是某些性能提高，如強(qiáng)度提高的同時(shí)，而其它有益的性能降低了，如低膨脹性、抗熱震性等降低了。
鈦酸鋁具有抗渣、耐蝕、耐堿和與銅、鋁等多種有色金屬熔體及玻璃熔液不潤(rùn)濕的優(yōu)點(diǎn)。鈦酸鋁的兩大缺點(diǎn)一是其晶體在三軸方向的熱膨脹系數(shù)差異極大，導(dǎo)致其在冷卻過程中易產(chǎn)生微裂紋，燒結(jié)困難致使機(jī)械強(qiáng)度降低與不同程度的破壞，而使其品質(zhì)大打折扣和隱患風(fēng)險(xiǎn)加大；二是在中低溫(700～1280℃)范圍內(nèi)容易分解，即其熱穩(wěn)定性差。此缺點(diǎn)限制了其在有色金屬及更廣泛行業(yè)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性、低膨脹、抗磨損、抗熱震等性能的低團(tuán)聚、高純、超細(xì)的原始粉末—高熔聚合材料。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種高熔聚合材料，其特征是含有重量比為20.1～32.3的AL，17.1～28.2的Ti，34.75～62.14的O，3.84～9.2的Si0.86～2.59的Mg，0.02～0.06的Fe，1.43～4.29的Ca，0～0.02的Na和0～0.02K。
一種高熔聚合材料，其特征是體積密度3.0～3.89g/cm3熱膨脹系數(shù)0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1～1.5w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃ 38次不裂耐火度2000±10℃。
一種高熔聚合材料，其特征在于由下列重量份的原料制成金紅石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化鈣CaO 2～6、二氧化鈦TiO226～40、三氧化二鋁Al2O338～61。
一種高熔聚合材料，其特征為其是包括由以下生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)物，采用如下重量份數(shù)比組份金紅石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化鈣CaO 2～6、二氧化鈦TiO226～40、三氧化二鋁Al2O338～61，其中三氧化二鋁分二次加入，第一次加入其重量份的33～51，第二次加入其重量份的5～10，其中三氧化二鋁的粒徑為0.5～1μm，金紅石的粒徑為0.5～1μm，海泡石的粒徑為0.5～1μm；采用磨三煅二工藝，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨首先進(jìn)行第一次煅燒將Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四種原料混合，其中三氧化二鋁加入量為其重量份的33～51，Al2O3和TiO2的摩爾比為1∶1，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2，研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10～15小時(shí)，干燥溫度為80～100℃，使其含水量＜1％，將干燥的料經(jīng)1350～1400℃高溫煅燒并在此溫度下保溫4～6小時(shí)；第二次煅燒將粒徑為0.5～1μm的金紅石超細(xì)微粉、粒徑為0.5～1μm的經(jīng)過1440-1460℃高溫煅燒4～6小時(shí)的三氧化二鋁和粒徑為0.5～1μm的海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合，其中三氧化二鋁加入量為其重量份的5～10，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10～15小時(shí)，干燥溫度為80～100℃，使其含水量＜1％；將研磨后的料在20～24小時(shí)內(nèi)加熱至1550～1580℃，在此溫度下煅燒3～7小時(shí)，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.1～0.8μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
第二次鍛燒3～7小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為5～7小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為8～12小時(shí)。
本發(fā)明積極效果如下本發(fā)明高熔聚合材料，克服了鈦酸鋁的兩大缺點(diǎn)，即克服其三軸方向的熱膨脹系數(shù)差異極大和熱穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，使其產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，從而得到一種性能穩(wěn)定、應(yīng)用廣泛，本發(fā)明由六種材料采用化學(xué)合成方法、磨三煅二的生產(chǎn)工藝制備出的可在特定范圍內(nèi)替代并優(yōu)于鉑金、合金、鋼鐵、特種陶瓷、尖端耐火器材等的無機(jī)非金屬材料——高熔聚合材料。
本發(fā)明高熔聚合材料熔點(diǎn)高(2000±10℃)，抗熱震性能好(1650/20℃ 38次不裂)，抗折強(qiáng)度高(135MPa)，熱膨脹系數(shù)低{0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃)}，本發(fā)明高熔聚合材料獨(dú)具的優(yōu)越性能可廣泛用于工業(yè)測(cè)溫、冶金、化工、玻璃、陶瓷、汽車制造、環(huán)保等眾多領(lǐng)域。
本發(fā)明高熔聚合材料理化指標(biāo)如下表所示

在口腔齒科金屬烤瓷修復(fù)體的鈷鉻不銹鋼合金牙坯的鑄造過程中，熔煉合金錠用的坩堝是引進(jìn)高頻鑄造機(jī)的消耗材料，該行業(yè)每年約消耗15萬美元進(jìn)口此種坩堝。坩堝工作溫度由室溫驟升至1650℃，熱沖擊程度高，國(guó)內(nèi)有關(guān)廠家進(jìn)行過莫來石、堇青石、熔融石英質(zhì)坩堝的實(shí)驗(yàn)，大多經(jīng)一次使用即發(fā)生熱震開裂損壞，而國(guó)外產(chǎn)品可重復(fù)使用5次，本發(fā)明高熔聚合材料坩堝在石家莊某醫(yī)院熔煉鈷鉻不銹鋼合金鑄造牙坯時(shí)，鋼液溫度1650℃，經(jīng)38次使用未發(fā)生開裂損壞，遠(yuǎn)超出預(yù)定坩堝使用5次的要求。
升液管是低壓鑄造機(jī)上的關(guān)鍵部件之一，下部插入低壓鑄造機(jī)密封坩堝的鋁熔液中(溫度700～900℃)，上端低壓鑄機(jī)模具腔相連的中間管相接，每隔3～5min低壓鑄造機(jī)向鋁液液面施加一定壓力的干燥空氣，將鋁液從升液管內(nèi)提流到模具腔里，進(jìn)行間歇、周期性地鑄造。升液管截面積都比較大，鋁熔液流量大，但流速不高，所以要求升液管必須具有耐溫、耐鋁液侵蝕的特性，一般國(guó)內(nèi)用戶要求陶瓷升液管的在線正常使用壽命大于一個(gè)月，本發(fā)明高熔聚合材料制造的升液管通過某公司使用，其壽命均大于60天。在玻璃纖維行業(yè)中，由采用本發(fā)明高熔聚合材料制作的玻纖坩堝同鉑金坩堝相比，壽命是其3～5倍，而價(jià)格卻是其1％，且停電不報(bào)廢，是玻纖生產(chǎn)廠家首選的專用生產(chǎn)設(shè)備。


附圖1為本發(fā)明高熔聚合材料制備工藝流程圖附圖2為本發(fā)明工藝第二次鍛燒溫度控制曲線圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明的材料的化學(xué)成份的重量份有AL、20.1～32.3；Ti、17.1～28.2；O、34.75～62.14；Si、3.84～9.2；Mg、0.86～2.59；Fe、0.02～0.06、Ca、1.43～4.29；Na、0～0.02；K、0～0.02。
本發(fā)明高熔聚合材料，其特征是體積密度3.0～3.89g/cm3熱膨脹系數(shù)0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1～1.5w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃38次不裂耐火度2000±10℃本發(fā)明由下列重量份的原料制成金紅石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化鈣CaO 2～6、二氧化鈦TiO226～40、三氧化二鋁Al2O338～61。

(1)材料的品種配方組成如下表(2)工藝第一次煅燒將Al2O3、TiO2、石英、CaO四種原料混合，其中Al2O3∶TiO2＝1∶1(摩爾比)，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)(球∶料∶水＝4∶2∶1)，且總體積不超過該設(shè)備有效容積的1/2。研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥(10～15h、80～100℃)，使其含水量＜1％。
將干燥的料經(jīng)1350～1400℃高溫煅燒，保溫3～6小時(shí)。在此期間Al2O3與TiO2反應(yīng)生成Al2TiO5，CaO與Al2TiO5形成固溶體抑制了Al2TiO5的分解；SiO2具有雙重作用一是與部分Al2O3反應(yīng)生成莫來石相(3Al2O3·2SiO2)，其中Si4+在高溫下擴(kuò)散到該晶體中發(fā)生置換或添隙反應(yīng)，產(chǎn)生固融化的晶體，穩(wěn)定了晶格，而熱膨脹的差異造成莫來石晶粒對(duì)Al2TiO5晶體的壓應(yīng)力，起到束縛Ti4+、Al3+的作用，抑制了晶格的受熱畸變，提高了其強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性；二是取代Al2TiO5中部分Al3+形成固溶體并產(chǎn)生空位，以此提高其熱穩(wěn)定性；少量的Si4+取代Ti4+，形成MgTiSiO5固溶體，可有效的改善鈦酸鋁的穩(wěn)定性。
第二次煅燒將進(jìn)口金紅石超細(xì)微粉、經(jīng)過1450℃高溫煅燒的氧化鋁和優(yōu)質(zhì)海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合。將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)(球∶料∶水＝4∶2∶1)，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2。將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥(10～15h、80～100℃)，使其含水量＜1％。
將研磨后的料經(jīng)1550～1580℃高溫煅燒，溫度控制詳見溫控曲線表，即將研磨后的料在20～24小時(shí)內(nèi)加熱至1550～1580℃，在此溫度下煅燒3～7小時(shí)，此過程中海泡石中的Mg2+、Si4+進(jìn)入晶格內(nèi)取代Al3+離子進(jìn)入八面體，由于這些離子的體積比大，在平衡位置的振動(dòng)空間相對(duì)來說比較小，受周圍離子的束縛較強(qiáng)。當(dāng)溫度升高時(shí)，離子雖然獲得能量，但由于結(jié)合緊密也就不易離開平衡位置，起到了穩(wěn)定Al2TiO5晶格的作用。而海泡石中的MgO與金紅石形成固溶體，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)中的電荷容易達(dá)到平衡，因?yàn)楹Ｅ菔械腗gO還可在Al2TiO5中固溶置換出Al2O3、以填隙離子方式達(dá)到自身補(bǔ)償電荷平衡，更加有利于結(jié)構(gòu)的平衡，并使得其晶格常數(shù)增大；過剩的氧化鎂與氧化鋁反應(yīng)生成尖晶石，而尖晶石和氧化鋁存在晶界上阻礙鈦酸鋁的晶粒長(zhǎng)大，弱化晶疇結(jié)構(gòu)，降低晶界開裂，從而得到低團(tuán)聚的強(qiáng)化燒結(jié)體；Fe3+取代部分AL3+形成固溶體，而Fe3+的半徑大于Al3+的半徑，可以抑制其熱分解，使固溶體的穩(wěn)定性得到改善，且加入一定量氧化鐵不會(huì)提高材料的熱膨脹系數(shù)。另外Fe2O3還可作為燒結(jié)助劑，提高高溫下的液相量，使固相反應(yīng)在液相流動(dòng)傳質(zhì)機(jī)理作用下進(jìn)行，促進(jìn)高熔聚合材料生成和致密化。由于在煅燒過程中氧化鎂與氧化鋁反應(yīng)生成尖晶石，更由于尖晶石和氧化鋁的存在，使得晶粒難以長(zhǎng)大，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.1～0.8μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
(3)、技術(shù)本發(fā)明采用獨(dú)特的磨三煅二工藝技術(shù)，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨。使得各原料的優(yōu)點(diǎn)在新材料中得到充分體現(xiàn)。
溫度的影響本發(fā)明從溫度上對(duì)其進(jìn)行了控制(詳見溫度控制曲線圖)，在不同的階段有著不同的溫度變化速率，這樣更有利于各原料的優(yōu)點(diǎn)得到更充分的體現(xiàn)并減少其它可避免缺點(diǎn)的出現(xiàn)。如1550～1300℃時(shí)快速降溫，防止莫來石晶體變?yōu)榇志?；?dāng)?shù)?280～750℃時(shí)，此時(shí)正是固液的轉(zhuǎn)變溫度，而緩慢降溫。即第二次鍛燒3～7小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為5～7小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為8～12小時(shí)。
粒度的影響該發(fā)明研磨時(shí)間選為16小時(shí)，那是因?yàn)殡S著研磨時(shí)間的延長(zhǎng)，其抗彎強(qiáng)度有所增加，研磨16h的試樣抗彎強(qiáng)度達(dá)到135Mpa，而超過16h后，抗彎強(qiáng)度隨之減小，研磨至20h時(shí)，抗彎強(qiáng)度降到78.0Mpa，所以發(fā)明中采用了16h這一時(shí)間。
第三次球磨采用自制超細(xì)研磨裝備，它的能量直接作用于研磨介質(zhì)，而非傳統(tǒng)磨機(jī)大而笨重的外筒。所用研磨介質(zhì)尺寸小，磨細(xì)速度快。材料和研磨介質(zhì)由帶有水平攪拌器的垂直中心軸來攪拌，依靠沖擊力和剪切力將材料磨細(xì)，而且具有顆粒尺寸分布范圍小的特點(diǎn)，該磨機(jī)的另一特點(diǎn)是采用了一系列無鐵質(zhì)污染的陶瓷和聚合物作為研磨介質(zhì)。
發(fā)明人經(jīng)過多年探索研究，綜合多種材料的特性，采用六種純度高，且粒度細(xì)的材料來合成這一新型材料，使得所用的材料的優(yōu)點(diǎn)得到了盡可能的發(fā)揮；在工藝方面通過磨三煅二的技術(shù)更是充分的發(fā)揮了各材料的優(yōu)點(diǎn)，最后通過自制設(shè)備把此材料研磨至0.1～0.5μm的粒度，在某種程度上來說這本身就是一種質(zhì)的飛躍，而獲得了一種全新概念的材料物種。
實(shí)施例1本發(fā)明高熔聚合材料，含有重量比為25.4的AL，22.4的Ti，50.39的O，8.26的Si，2.59的Mg，0.02的Fe，4.29的Ca，0.02的K和含量為0的Na，
以上為重量份數(shù)。
本發(fā)明高熔聚合材料，其特征是體積密度3.0g/cm3熱膨脹系數(shù)0.16×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃38次不裂耐火度1990℃本發(fā)明高熔聚合材料，由下列重量份的原料制成金紅石5.94、石英SiO28、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 15、氧化鈣CaO 6、二氧化鈦TiO231.4、三氧化二鋁Al2O348。
本發(fā)明高熔聚合材料，其是包括由以下生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)物，采用如下重量份數(shù)比組份金紅石5.94、石英SiO28、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 15、氧化鈣CaO 6、二氧化鈦TiO231.4、三氧化二鋁Al2O348，其中三氧化二鋁分二次加入，第一次加入其重量份的40，第二次加入其重量份的8，其中三氧化二鋁的粒徑為0.5μm，金紅石的粒徑為0.8μm，海泡石的粒徑為1μm；采用磨三煅二工藝，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨首先進(jìn)行第一次煅燒將Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四種原料混合，Al2O3和TiO2的摩爾比為1∶1，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2，研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為15小時(shí)，干燥溫度為80℃，使其含水量＜1％，將干燥的料經(jīng)1350℃高溫煅燒并在此溫度下保溫6小時(shí)；第二次煅燒將粒徑為0.8μm的金紅石超細(xì)微粉、粒徑為0.5μm的經(jīng)過1460℃高溫煅燒5小時(shí)的三氧化二鋁和粒徑為0.5μm的海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨16小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為13小時(shí)，干燥溫度為90℃，使其含水量＜1％；將研磨后的料在20小時(shí)內(nèi)加熱至1550℃，在此溫度下煅燒7小時(shí)，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.2μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
本發(fā)明第二次鍛燒7小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為6小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為10小時(shí)。
實(shí)施例2本發(fā)明高熔聚合材料，含有重量比為20.1的AL，17.1的Ti，62.14的O，9.2的Si，0.86的Mg，0.06的Fe，1.43的Ca，0.02的Na和0.01的K，以上為重量份數(shù)。
本發(fā)明高熔聚合材料，其特征是體積密度3.51g/cm3熱膨脹系數(shù)0.4×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.2w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃38次不裂耐火度2000℃本發(fā)明高熔聚合材料，由下列重量份的原料制成金紅石2.5、石英SiO210、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5、氧化鈣CaO 2、二氧化鈦TiO226、三氧化二鋁Al2O338。
本發(fā)明高熔聚合材料，其是包括由以下生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)物，采用如下重量份數(shù)比組份金紅石2.5、石英SiO210、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5、氧化鈣CaO 2、二氧化鈦TiO226、三氧化二鋁Al2O338，其中三氧化二鋁分二次加入，第一次加入其重量份的33，第二次加入其重量份的5，其中三氧化二鋁的粒徑為1μm，金紅石的粒徑為0.5μm，海泡石的粒徑為0.5μm；采用磨三煅二工藝，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨首先進(jìn)行第一次煅燒將Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四種原料混合，Al2O3和TiO2的摩爾比為1∶1，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2，研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10小時(shí)，干燥溫度為100℃，使其含水量＜1％，將干燥的料經(jīng)1400℃高溫煅燒并在此溫度下保溫4小時(shí)；第二次煅燒將粒徑為0.5μm的金紅石超細(xì)微粉、粒徑為0.8μm的經(jīng)過1440℃高溫煅燒4小時(shí)的三氧化二鋁和粒徑為0.8μm的海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10小時(shí)，干燥溫度為100℃，使其含水量＜1％；將研磨后的料在24小時(shí)內(nèi)加熱至1580℃，在此溫度下煅燒3小時(shí)，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.8μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
本發(fā)明第二次鍛燒3小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為5小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為12小時(shí)。
實(shí)施例3本發(fā)明高熔聚合材料，含有重量比為32.3的AL，28.2的Ti，56.02的O，5.35的Si，1.73的Mg，0.04的Fe，3.16的Ca，0.01的Na和含量為0的K，以上為重量份數(shù)。
本發(fā)明高熔聚合材料，其特征是體積密度3.89g/cm3熱膨脹系數(shù)0.6×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1.5w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃ 38次不裂耐火度2010℃本發(fā)明高熔聚合材料，由下列重量份的原料制成金紅石7、石英SiO25、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 10、氧化鈣CaO 4.42、二氧化鈦TiO240、三氧化二鋁Al2O361。
本發(fā)明高熔聚合材料，其是包括由以下生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)物，采用如下重量份數(shù)比組份金紅石7、石英SiO25、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O10、氧化鈣CaO 4.42、二氧化鈦TiO240、三氧化二鋁Al2O361，其中三氧化二鋁分二次加入，第一次加入其重量份的51，第二次加入其重量份的10，其中三氧化二鋁的粒徑為0.8μm，金紅石的粒徑為1μm，海泡石的粒徑為0.8μm；采用磨三煅二工藝，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨
首先進(jìn)行第一次煅燒將Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四種原料混合，Al2O3和TiO2的摩爾比為1∶1，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨16小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2，研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為13小時(shí)，干燥溫度為90℃，使其含水量＜1％，將干燥的料經(jīng)1370℃高溫煅燒并在此溫度下保溫5小時(shí)；第二次煅燒將粒徑為1μm的金紅石超細(xì)微粉、粒徑為1μm的經(jīng)過1450℃高溫煅燒6小時(shí)的三氧化二鋁和粒徑為1μm的海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為15小時(shí)，干燥溫度為80℃，使其含水量＜1％；將研磨后的料在22小時(shí)內(nèi)加熱至1575℃，在此溫度下煅燒5小時(shí)，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.6μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
本發(fā)明第二次鍛燒5小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為7小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為8小時(shí)。
權(quán)利要求
1.一種高熔聚合材料，其特征是含有重量比為20.1～32.3的AL，17.1～28.2的Ti，34.75～62.14的0，3.84～9.2的Si0.86～2.59的Mg，0.02～0.06的Fe，1.43～4.29的Ca，0～0.02的Na和0～0.02K。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高熔聚合材料，其特征是體積密度3.0～3.89g/cm3熱膨脹系數(shù)0.16～0.6×10-6/℃(RT～1000℃導(dǎo)熱系數(shù)1～1.5w/m.k(600～800℃)抗熱震性1650/20℃ 38次不裂耐火度2000±10℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高熔聚合材料，其特征在于由下列重量份的原料制成金紅石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O5～15、氧化鈣CaO 2～6、二氧化鈦TiO226～40、三氧化二鋁Al2O338～61。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高熔聚合材料，其特征為其是包括由以下生產(chǎn)工藝得到的產(chǎn)物，采用如下重量份數(shù)比組份金紅石2.5～7、石英SiO25～10、海泡石4MgO·6SiO2·2H2O 5～15、氧化鈣CaO 2～6、二氧化鈦TiO226～40、三氧化二鋁Al2O338～61，其中三氧化二鋁分二次加入，第一次加入其重量份的33～51，第二次加入其重量份的5～10，其中三氧化二鋁的粒徑為0.5～1μm，金紅石的粒徑為0.5～1μm，海泡石的粒徑為0.5～1μm；采用磨三煅二工藝，即球磨→煅燒→球磨→煅燒→球磨首先進(jìn)行第一次煅燒將Al2O3、SiO2、TiO2、CaO四種原料混合，其中三氧化二鋁加入量為其重量份的33～51，Al2O3和TiO2的摩爾比為1∶1，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，且總體積不超過球磨機(jī)有效容積的1/2，研磨后，放入烘干器進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10～15小時(shí)，干燥溫度為80～100℃，使其含水量＜1％，將干燥的料經(jīng)1350～1400℃高溫煅燒并在此溫度下保溫4～6小時(shí)；第二次煅燒將粒徑為0.5～1μm的金紅石超細(xì)微粉、粒徑為0.5～1μm的經(jīng)過1440-1460℃高溫煅燒4～6小時(shí)的三氧化二鋁和粒徑為0.5～1μm的海泡石三種原料與第一次燒結(jié)體混合，其中三氧化二鋁加入量為其重量份的5～10，將混合好的料在球磨機(jī)中研磨14～18小時(shí)，其中球、料和水的體積比為4∶2∶1，將研磨好的料放入烘干器中進(jìn)行干燥，干燥時(shí)間為10～15小時(shí)，干燥溫度為80～100℃，使其含水量＜1％；將研磨后的料在20～24小時(shí)內(nèi)加熱至1550～1580℃，在此溫度下煅燒3～7小時(shí)，最后用球磨機(jī)將燒結(jié)體研磨至0.1～0.8μm，從而得到低團(tuán)聚的、高純的、超細(xì)的高熔聚合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高熔聚合材料，其特征在于第二次鍛燒3～7小時(shí)后溫度從1550～1300℃時(shí)，控制時(shí)間為5～7小時(shí)，溫度從1280～750℃時(shí)，控制時(shí)間為8～12小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高熔聚合材料，含有重量比為20.1～32.3的Al，17.1～28.2的Ti，34.75～62.14的O，3.84～9.2的Si，0.86～2.59的Mg，0.02～0.06的Fe，1.43～4.29的Ca，0～0.02的Na和0～0.02的K，其體積密度3.0～3.89g/cm
文檔編號(hào)C01F7/00GK1807255SQ200610012390
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者王洪增 申請(qǐng)人:王洪增