專利名稱：一種堇青石陶瓷粉體及其合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，涉及到堇青石陶瓷粉體的制備方法。該粉體可以用于耐火材料，汽車尾氣凈化器蜂窩陶瓷載體的制備原料，屬于工業(yè)陶瓷技術(shù)領(lǐng)域或者環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷粉體的特性對(duì)特種陶瓷材料的制備工藝和微觀結(jié)構(gòu)有重要影響，繼而對(duì)陶瓷部件的性能產(chǎn)生較大影響。堇青石(Mg2Al4Si5O18)具有低的熱膨脹系數(shù)和介電性質(zhì)，以及高的化學(xué)穩(wěn)定性，堇青石陶瓷及玻璃瓷被廣泛應(yīng)用于對(duì)熱震性和熱膨脹要求嚴(yán)格的場合。例如，高溫爐、窯的窯具、電子器件和微電子封裝材料等。另一個(gè)大的應(yīng)用領(lǐng)域是用作多孔材料，比如蜂窩陶瓷和泡沫陶瓷。由于堇青石沒有天然礦石，所以要獲得高性能的堇青石陶瓷或含堇青石陶瓷的話，首先要人工合成堇青石陶瓷粉體，而且該粉體中堇青石相含量越高，獲得的制品熱膨脹系數(shù)就越低，抗熱震性能就越好。堇青石粉體的合成，常見的配方體系有氧化鋁+高嶺土+含鎂礦物；滑石+高嶺土+碳酸鎂等。這些體系合成粉體時(shí)，存在以下缺點(diǎn)(1)原料種類較多，一方面容易引入雜質(zhì)，另一方面，容易混合不均勻，引起成分偏析，導(dǎo)致最終雜相含量較高。(2)合成溫度較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種堇青石陶瓷粉體合成的新配方，采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經(jīng)過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種堇青石粉體，通過如下面所述的制備方法進(jìn)行合成，其特征在于，合成時(shí)采用的原料配方如下綠泥石25～65％；高嶺土35～75％。
一種如上面所述的堇青石粉體合成方法，其特征在于，合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料；
(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機(jī)中采用濕法球磨或者干法球磨進(jìn)行球磨混合，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時(shí)間為3～30小時(shí)；(3)烘干，采用干法球磨的，無需進(jìn)行烘干；采用濕法球磨的，混合完成后，將混合料放在烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止；(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時(shí)間為1～5小時(shí)，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊；(5)粉碎，將煅燒后獲得的堇青石陶瓷粉塊通過球磨機(jī)或者其它粉碎機(jī)械進(jìn)行粉碎，以達(dá)到所需要的粒度范圍。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明采用的原料成本低，合成溫度較低，合成過程易于控制，設(shè)備要求較低，使得合成能在簡捷和廉價(jià)的方式下進(jìn)行，并且經(jīng)煅燒后所得的陶瓷粉料反應(yīng)充分，而且疏松、均勻，環(huán)保無污染，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經(jīng)過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。原理如下綠泥石在高溫下會(huì)形成(斜)頑輝石，高嶺土在高溫下可以形成莫來石，加上二者中存在的石英，在1000℃～1150℃就開始形成堇青石，具體反應(yīng)過程如下
(斜)頑輝石 莫來石 石英 堇青石本發(fā)明堇青石粉體，其特征在于，采用的原料配方如下綠泥石25～65％，最佳范圍是35～45％；高嶺土75～35％，最佳范圍是65～55％。
上述堇青石粉體合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料。
(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機(jī)中進(jìn)行球磨混合，既可以是濕法球磨，也可以是干法球磨，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時(shí)間依據(jù)粉末原始粒度而定，一般為3～30小時(shí)。原始粉料粗時(shí)，球磨時(shí)間可以適當(dāng)長一些。
(3)烘干，原料混合時(shí)，如果采用干法球磨，無需進(jìn)行烘干；如果采用濕法球磨，混料完成時(shí)，需要在烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止。
(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時(shí)間為1～5小時(shí)，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊。
(5)粉碎，將煅燒后的堇青石陶瓷粉塊進(jìn)行粉碎，粉碎可以是機(jī)械粉碎或者球磨粉碎，最終粉碎到所需要的粒度范圍。
實(shí)施例實(shí)施例1按照綠泥石35％，高嶺土65％的比例進(jìn)行稱料，將稱好的陶瓷原料放入球磨機(jī)中進(jìn)行干法球磨混合，球料比5∶1，球磨時(shí)間依據(jù)粉末原始粒度而定，球磨時(shí)間15小時(shí)。將混合后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1200℃，保溫時(shí)間為3小時(shí)，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊。將煅燒后的堇青石陶瓷粉塊進(jìn)行球磨粉碎，粉碎后過200目篩即可。
其它實(shí)施例原料配比及相關(guān)工藝如下表。其詳細(xì)工藝步驟如實(shí)施例1所述。



權(quán)利要求
1.一種堇青石粉體，通過如權(quán)利要求2所述的制備方法進(jìn)行合成，其特征在于，合成時(shí)采用的原料配方如下綠泥石25～65％；高嶺土35～75％。
2.一種如權(quán)利要求1所述的堇青石粉體合成方法，其特征在于，合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料；(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機(jī)中采用濕法球磨或者干法球磨進(jìn)行球磨混合，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時(shí)間為3～30小時(shí)；(3)烘干，采用干法球磨的，無需進(jìn)行烘干；采用濕法球磨的，混合完成后，將混合料放在烘箱中進(jìn)行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止；(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時(shí)間為1～5小時(shí)，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊；(5)粉碎，將煅燒后獲得的堇青石陶瓷粉塊通過球磨機(jī)或者其它粉碎機(jī)械進(jìn)行粉碎，以達(dá)到所需要的粒度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堇青石粉體，其特征在于，合成時(shí)推薦采用的原料配方如下綠泥石35～45％；高嶺土55～65％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種堇青石粉體合成的配方及制備方法。采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經(jīng)過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。本發(fā)明采用的原料成本低，合成溫度較低，合成過程易于控制，設(shè)備要求較低，環(huán)保無污染，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B35/195GK1629095SQ200410048049
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者仝建峰, 陳大明, 李寶偉, 劉曉光, 華文君 申請(qǐng)人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司北京航空材料研究院