一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備 方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004] 陶瓷材料是用天然或合成化合物經(jīng)過(guò)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的一類(lèi)無(wú)機(jī)非金屬材 料，可用作結(jié)構(gòu)材料、刀具材料，由于陶瓷還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。
[0005] 陶瓷材料是工程材料中剛度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。 陶瓷的抗壓強(qiáng)度較高，但抗拉強(qiáng)度較低，塑性和韌性很差，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)中制備的成本較 高，影響經(jīng)濟(jì)效益。
[0006]CN103664137A公開(kāi)一種主要以高嶺土尾礦為原料制備陶瓷的方法，該方法主要以 高嶺土尾礦為制備原料，輔助添加石英粉、粉煤灰等原料，按照一定質(zhì)量配比混合原料后進(jìn) 行磨料，然后經(jīng)過(guò)加水混合并陳化后加壓成型，最后再經(jīng)過(guò)高溫煅燒，便制備得成品陶瓷。 CN102701716A公開(kāi)一種粉煤灰質(zhì)陶瓷磚及其制備方法，由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料制備而成： 透輝石4% ;萊陽(yáng)土27% ;蒙陰長(zhǎng)石23% ;萊蕪長(zhǎng)石24% ;生焦7% ;高密瓷石8% ;水煤漿爐灰7%。 水煤漿爐灰不再往外排放，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種含有回收粉煤灰的陶瓷 材料的制備方法，制得的陶瓷材料在提高硬度，韌性和表面摩擦的同時(shí)能夠降低成本，可廣 泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將34~48份黏土、3~14份玻璃渣、12~25份滑石、4~17份鎂合 金廢料、5~21份鋁粉、13~32份長(zhǎng)石粉、2~9份二氧化錫和1~15份粉煤灰粉碎后混 合均勻，過(guò)篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入250~300份水，加熱至60~90°C浸泡，保溫，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料； (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后壓制5~12min，得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1200~1700°C下燒結(jié)，保溫20~lOOmin后取出，冷卻后 即得。上述步驟（1)過(guò)篩過(guò)程中采用80~180目篩網(wǎng)。
[0010] 上述步驟（2)中浸泡時(shí)間為25~45min。
[0011] 上述步驟（2)中保溫時(shí)間為10~25min。
[0012] 上述步驟（2)中球磨機(jī)的球磨速率為100~300r/min，球磨時(shí)間為8~15h。
[0013] 上述步驟（3)壓制過(guò)程中的壓強(qiáng)為100~130MPa。
[0014] 上述步驟（4)中燒結(jié)時(shí)間為1.5~6h。
[0015] 有益效果：本發(fā)明制得的陶瓷材料硬度在1378~1462Kgf/mm2之間，沖擊韌性ak 值在0. 419~0. 459J/cm2之間，表面摩擦系數(shù)在0. 42~0. 50之間，由于組分之間的協(xié)同 作用，在提高硬度，韌性和表面摩擦的同時(shí)能夠降低成本，可廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將34份黏土、3份玻璃渣、12份滑石、4份鎂合金廢料、5份鋁粉、13份 長(zhǎng)石粉、2份二氧化錫和1份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)80目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入250份水，加熱至60°C浸泡25min，保溫lOmin，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為100r/min，球磨時(shí)間為8h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在lOOMPa壓強(qiáng)下壓制5min， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1200°C下燒結(jié)1. 5h，保溫20min后取出，冷卻后即得。
[0018] 實(shí)施例2 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將48份黏土、14份玻璃渣、25份滑石、17份鎂合金廢料、21份鋁粉、32 份長(zhǎng)石粉、9份二氧化錫和15份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)180目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入300份水，加熱至90°C浸泡45min，保溫25min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為300r/min，球磨時(shí)間為15h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在130MPa壓強(qiáng)下壓制12min， 得到坯料 (4) 將步驟（3)所得坯料在1700°C下燒結(jié)6h，保溫lOOmin后取出，冷卻后即得。
[0019] 實(shí)施例3 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將37份黏土、5份玻璃渣、17份滑石、8份鎂合金廢料、12份鋁粉、14 份長(zhǎng)石粉、4份二氧化錫和2份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)100目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入260份水，加熱至65°C浸泡30min，保溫15min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為150r/min，球磨時(shí)間為9h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在110MPa壓強(qiáng)下壓制7min， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1300°C下燒結(jié)2h，保溫30min后取出，冷卻后即得。
[0020] 實(shí)施例4 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，45份黏土、12份玻璃渣、21份滑石、15份鎂合金廢料、19份鋁粉、31份 長(zhǎng)石粉、8份二氧化錫和12份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)150目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入280份水，加熱至80°C浸泡40min，保溫20min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為250r/min，球磨時(shí)間為13h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在125MPa壓強(qiáng)下壓制lOmin， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1600°C下燒結(jié)4. 5h，保溫80min后取出，冷卻后即得。
[0021] 實(shí)施例5 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將42份黏土、8份玻璃渣、17份滑石、13份鎂合金廢料、16份鋁粉、24 份長(zhǎng)石粉、6份二氧化錫和8份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)120目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入275份水，加熱至75°C浸泡35min，保溫18min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為200r/min，球磨時(shí)間為12h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在115MPa壓強(qiáng)下壓制8min， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1400°C下燒結(jié)4h，保溫60min后取出，冷卻后即得。
[0022] 對(duì)比例1 與實(shí)施例5的區(qū)別是未添加鎂合金廢料。
[0023]-種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將42份黏土、8份玻璃渣、17份滑石、16份鋁粉、24份長(zhǎng)石粉、6份二 氧化錫和8份粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)120目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入275份水，加熱至75°C浸泡35min，保溫18min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為200r/min，球磨時(shí)間為12h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在115MPa壓強(qiáng)下壓制8min， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1400°C下燒結(jié)4h，保溫60min后取出，冷卻后即得。
[0024] 對(duì)比例2 與實(shí)施例5的區(qū)別是未添加粉煤灰。
[0025]-種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將42份黏土、8份玻璃渣、17份滑石、13份鎂合金廢料、16份鋁粉、24 份長(zhǎng)石粉和6份二氧化錫粉碎后混合均勻，過(guò)120目篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入275份水，加熱至75°C浸泡35min，保溫18min，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料，其中球磨速率為200r/min，球磨時(shí)間為12h; (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后在115MPa壓強(qiáng)下壓制8min， 得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1400°C下燒結(jié)4h，保溫60min后取出，冷卻后即得。
[0026] 性能測(cè)試： 將實(shí)施例1~5和對(duì)比例1~2所得的陶瓷材料進(jìn)行性能檢測(cè)，結(jié)果如下表：
從上表中可以看出：實(shí)施例1~5制得的陶瓷材料硬度在1378~1462Kgf/mm2之間， 沖擊韌性ak值在0. 419~0. 459J/cm2之間，表面摩擦系數(shù)在0. 42~0. 50之間；對(duì)比例 1中未添加鎂合金廢料，制得的陶瓷材料硬度為1208Kgf/mm2,沖擊韌性ak值為0.386J/ cm2,表面摩擦系數(shù)為0. 39 ;對(duì)比例2中未添加粉煤灰，制得的陶瓷材料硬度為1175Kgf/ mm2,沖擊韌性ak值為0. 415J/cm2,表面摩擦系數(shù)為0. 36。由此可知，本發(fā)明制得的陶瓷材 料是由于組分之間的協(xié)同作用，在提高硬度，韌性和表面摩擦的同時(shí)能夠降低成本，可廣泛 用于工業(yè)生產(chǎn)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按重量份計(jì)，將34~48份黏土、3~14份玻璃渣、12~25份滑石、4~17份鎂合 金廢料、5~21份鋁粉、13~32份長(zhǎng)石粉、2~9份二氧化錫和1~15份粉煤灰粉碎后混 合均勻，過(guò)篩，得到混合料； (2) 向步驟（1)所得混合料中加入250~300份水，加熱至60~90°C浸泡，保溫，混合 均勻后置于球磨機(jī)中球磨，得到漿料； (3) 將步驟（2)所得漿料置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后壓制5~12min，得到坯料； (4) 將步驟（3)所得坯料在1200~1700°C下燒結(jié)，保溫20~IOOmin后取出，冷卻后 即得。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（1)過(guò)篩過(guò)程中采用80~180目篩網(wǎng)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（2)中浸泡時(shí)間為25~45min。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（2)中保溫時(shí)間為10~25min。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（2)中球磨機(jī)的球磨速率為100~300 r/min，球磨時(shí)間為8~15h。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（3)壓制過(guò)程中的壓強(qiáng)為100~130 MPa。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，其特征在于： 所述步驟（4)中燒結(jié)時(shí)間為1. 5~6h。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種含有回收粉煤灰的陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：將黏土、玻璃渣、滑石、鎂合金廢料、鋁粉、長(zhǎng)石粉、二氧化錫和粉煤灰粉碎后混合均勻，過(guò)篩；加入250～300份水，加熱浸泡，保溫，混合均勻后球磨；再置于噴霧干燥機(jī)中，得到粉料后壓制；燒結(jié)，保溫后取出，冷卻后即得。本發(fā)明制得的陶瓷材料在提高硬度，韌性和表面摩擦的同時(shí)能夠降低成本，可廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中。
【IPC分類(lèi)】C04B33/135, C04B33/132, C04B33/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105036710
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510492457
【發(fā)明人】劉平
【申請(qǐng)人】劉平
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日