專利名稱：一種不沾鋁陶粒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐火材料顆粒及其制備方法，尤其是涉及一種不沾鋁陶粒及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國對有色金屬需求的迅猛增長，有色冶煉廠不斷采用新工藝和新技術(shù)，使有色冶金爐的大型化和高效化以適應(yīng)時代要求，這就使得耐火材料的使用條件愈來愈苛刻，對耐火材料提出了許多新的要求，耐火材料的選用已成為生產(chǎn)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一， 有色冶金窯爐中金屬液接觸部位均采用致密高質(zhì)量耐火材料。以鋁冶金為例，熔鋁爐采用常用的致密陶粒、電熔氧化鋁、燒結(jié)氧化鋁等原材料， 外加碳化硅、鈦酸鋁、氟化鈣、硫酸鋇等防滲劑，不但成本高昂，而且導熱系數(shù)高，熱量損失嚴重；若采用輕質(zhì)原料和低成本高硅原料則易出現(xiàn)滲鋁或與鋁熔液反應(yīng)，性能難以滿足生產(chǎn)所需。若這些原料表面涂敷一層抗鋁溶液滲透或反應(yīng)等氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁，就能很好地解決這些問題。此外在有色冶金中輕引入質(zhì)骨料作為爐料，可大幅度降低制品導熱系數(shù)，減少能耗，有利于貫徹執(zhí)行國家節(jié)能減排重大戰(zhàn)略，并能大幅度提高制品熱震性能，延長使用壽命，降低使用成本。輕質(zhì)骨料表面氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁化還可大幅度提高其耐壓強度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不沾鋁陶粒及其制備方法，利用陶粒，表面材料為氟化鈣、硫酸鋇、鈦酸鋁或以上二者或以上三者多層涂層，并使其具有不沾鋁特性的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一、一種不沾鋁陶粒在陶粒表面覆蓋有一層氟化鈣、硫酸鋇或鈦酸鋁，以上二者或以上三者2 3層涂層。所述覆蓋有一層時，其中氟化鈣、硫酸鋇或鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的
O.05 50% ;覆蓋有氟化鈣和硫酸鋇兩層時，內(nèi)層為氟化鈣，外層為硫酸鋇，其中氟化鈣和硫酸鋇占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50% ;覆蓋有硫酸鋇和鈦酸鋁兩層時，內(nèi)層為鈦酸鋁，外層為硫酸鋇，其中硫酸鋇和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50% ;覆蓋有氟化鈣和鈦酸鋁兩層時，內(nèi)層為鈦酸鋁，外層為氟化鈣，其中氟化鈣和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50%、鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50%;覆蓋有三層時，內(nèi)層為鈦酸鋁、中間層為氟化鈣、外層為硫酸鋇，其中氟化鈣、硫酸鋇和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50%。二、種不沾鋁陶粒的制備方法，具體有以下七種方法I、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣層時的步驟如下(I)配料 制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ;(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時， 隨爐降溫，完成制備。所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液；所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。2、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有硫酸鋇層時的步驟如下(I)配料:制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用；具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9%;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；2. 2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干；2. 3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液； 所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液。3、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有鈦酸鋁層時的步驟如下(I)配料
采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為O. 2 O. 3mol/L，Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5% 的Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的 Fe3+為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4% MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為 I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。4、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣和硫酸鋇兩層涂層時(一 )先對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(I)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用； 其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ;(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時， 隨爐降溫，完成制備。( 二)再對陶粒進行硫酸鋇涂敷，其步驟如下(I)配料制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用；具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9%;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；2. 2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干；2. 3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。5、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣和鈦酸鋁二層涂層時(一 )先對陶粒進行鈦酸鋁涂敷，其步驟如下(I)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為O. 2 O. 3mol/L，Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5% 的Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的 Fe3+為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4% MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為 I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。( 二)再對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(I)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ;(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時， 隨爐降溫，完成制備。6、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有鈦酸鋁和氟化鈣二層涂層時(一 )先對陶粒進行鈦酸鋁涂敷，其步驟如下(I)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠:Ti4+濃度為O. 2 O. 3mol/L，Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5% 的Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的 Fe3+為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4% MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為 I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。( 二)再對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(I)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用； 其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ;(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時， 隨爐降溫，完成制備。7、當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣、硫酸鋇、鈦酸鋁三層復合涂層時(一 )先對陶粒表面進行鈦酸鋁涂涂覆，其步驟如下(I)配料:采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠:Ti4+濃度為O. 2 O. 3mol/L，Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5% 的Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的 Fe3+為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4% MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為 I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。( 二)已經(jīng)覆蓋鈦酸鋁涂層再形成氟化鈣涂層，其步驟如下(I)配料:制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用； 其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ;(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時， 隨爐降溫，完成制備。(三)已經(jīng)覆蓋有鈦酸鋁和氟化鈣涂層的陶粒形成硫酸鋇涂層，其步驟如下(I)配料:制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用；具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9%;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；2. 2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干；2. 3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min， 取出后烘干；2. 5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。方法I 7中所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液；所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液；所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液；所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。本發(fā)明具有的有益效果是采用表面涂敷氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁的方法進行表面改性。氟化鈣，硫酸鋇和鈦酸鋁附著在陶粒的表面，并進入縫隙，裂紋和孔洞中，干燥后氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁分布在陶粒表面，縫隙和晶粒之間。在受熱的條件下氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁陶粒燒結(jié)。由于氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁有對鋁不浸潤特性，因而經(jīng)過處理的陶粒對鋁不浸潤。而氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁進入陶粒裂紋和孔洞之中，高溫燒結(jié)后能修補裂紋和孔洞，從而提高陶粒的耐壓強度。


圖I是不沾招陶粒圖解表不。圖2是有一層涂層的不沾鋁陶粒局部剖視圖。圖3是有二層涂層的不沾鋁陶粒局部剖視圖。圖4是有三層涂層的不沾鋁陶粒局部剖視圖。圖中1、形狀不規(guī)則的陶粒顆粒，2、陶?；w，3、氟化鈣，硫酸鋇或鈦酸涂層，4和 5是氟化鈣和硫酸鋇組合涂層、鈦酸鋁和氟化鈣組合涂層或鈦酸鋁和硫酸鋇組合涂層，6、鈦酸鋁涂層，7、氟化鈣涂層，8硫酸鋇涂層。
具體實施例方式實施例I:(浸泡) 先配置好含氟化合物水溶液和含鈣化合物水溶液，將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干后再將經(jīng)含氟化合物水溶液處理過的陶粒浸泡在含鈣化合物水溶液中，表面生成氟化鈣，水洗干燥后，放入高溫爐中熱處理，熱處理溫度為800 1200°C，保溫時間為I 4小時，最后得到陶粒表面敷有一層氟化鈣。具體實施方案見表I。未處理前的陶粒分布如圖1，其中I是陶粒。采用該方法所得具有氟化鈣涂層的陶粒其剖視圖如圖2，其中I是陶?；w，3是氟化鈣涂層陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為2%的氟化鈉水溶液和質(zhì)量分數(shù)為5%的亞硝酸鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量O. 05% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為3. 8%的氟化鈉水溶液和質(zhì)量分數(shù)為45%的硝酸鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量I. 5% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為2. 5%的氟化鈉水溶液和質(zhì)量分數(shù)為20%的亞硝酸 丐水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化韓質(zhì)量百分含量O. 08% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為3. 8%的氟化鈉水溶液和質(zhì)量分數(shù)為42%的氯化鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量I. 2% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為25%的氟化銨水溶液和質(zhì)量分數(shù)為55%的氯硝酸鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量15% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為20%的氟化銨水溶液和質(zhì)量分數(shù)為13%的碳酸氫鈣鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量8% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為15%的氟化銨水溶液和質(zhì)量分數(shù)為13%的碳酸氫鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量7% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為10%的氟化銨水溶液和質(zhì)量分數(shù)為30%的氯化鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量12% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為48%的氟化鉀水溶液和質(zhì)量分數(shù)為5%的碳酸氫 丐水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量6% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為39%的氟化鉀水溶液和質(zhì)量分數(shù)為45%的亞硝酸鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量14% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為30%的氟化鉀水溶液和質(zhì)量分數(shù)為35%的硝酸鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量12% ；陶粒采用質(zhì)量分數(shù)為20%的氟化鉀水溶液和質(zhì)量分數(shù)為20%的氯化鈣水溶液反應(yīng)沉淀涂層時，氟化鈣質(zhì)量百分含量10% ；表I沉淀法改性不沾鋁陶粒在不同溫度下處理
權(quán)利要求
1.一種不沾鋁陶粒，其特征在于在陶粒表面覆蓋有一層氟化鈣、硫酸鋇或鈦酸鋁，以上二者或以上三者2 3層涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒，其特征在于所述覆蓋有一層時，其中氟化鈣、硫酸鋇或鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50% ;覆蓋有氟化鈣和硫酸鋇兩層時， 內(nèi)層為氟化鈣，外層為硫酸鋇，其中氟化鈣和硫酸鋇占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50% ； 覆蓋有硫酸鋇和鈦酸鋁兩層時，內(nèi)層為鈦酸鋁，外層為硫酸鋇，其中硫酸鋇和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05飛0% ;覆蓋有氟化鈣和鈦酸鋁兩層時，內(nèi)層為鈦酸鋁，外層為氟化鈣，其中氟化鈣和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50%、鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50% ;覆蓋有三層時，內(nèi)層為鈦酸鋁、中間層為氟化鈣、外層為硫酸鋇，其中氟化鈣、硫酸鋇和鈦酸鋁占不沾鋁陶粒質(zhì)量分數(shù)的O. 05 50%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于，當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣層時的步驟如下(1)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干；2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液；所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于，當不沾鋁陶粒表面覆蓋有硫酸鋇層時的步驟如下(I)配料制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用； 具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9% ;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法.2. I將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；.2. 2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干;.2. 3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；.2. 4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干；.2. 5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液；所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于，當不沾鋁陶粒表面覆蓋有鈦酸鋁層時的步驟如下(1)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為O. 2^0. 3mol/L, Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5%的 Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的Fe3+ 為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為 O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法.2.I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；.2.2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于，不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣、硫酸鋇、鈦酸鋁以上二者兩層涂層組合時，有以下三種方法①當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣和硫酸鋇兩層涂層時(-)先對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(1)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法 2.1將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干； 2.2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；2.3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；2.4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干； 2.5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備；㈡再對陶粒進行硫酸鋇涂敷，其步驟如下(1)配料制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用； 具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9% ;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法 2.1將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干； 2.2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干; 2.3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干； 2.4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干； 2.5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備；②當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣和鈦酸鋁二層涂層時(-)先對陶粒進行鈦酸鋁涂敷，其步驟如下(I)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為0. 2^0. 3mol/L, Al3+濃度為0. 2 0. 3mol/L的鈦鋁復 合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為1. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5%的 Mg2+和摩爾分數(shù)為0. 4 0. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為1. 6 3. 3%的Fe3+ 為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的A1203和50 60%的Ti02 ;其中加 入質(zhì)量分數(shù)為1 4%MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為1 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為1 3%的&02混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe203為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為 0. 5 2%的Zr02為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法.2. 1將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間 為0. 5 60min，取出后烘干；.2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理 爐中保溫1 4小時，隨爐降溫，完成制備；㈡再對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(1)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具 體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含 量為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法.2. 1將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處 理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；.2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶 液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；.2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；.2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為0. 5飛Omin，取出 后烘干；.2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫1 4小時，隨爐 降溫，完成制備；③當不沾鋁陶粒表面覆蓋有鈦酸鋁和氟化鈣二層涂層時(-)先對陶粒進行鈦酸鋁涂敷，其步驟如下(1)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為0. 2^0. 3mol/L, Al3+濃度為0. 2 0. 3mol/L的鈦鋁復合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5%的 Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的Fe3+ 為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為 O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法.2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5 60min，取出后烘干；.2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備；㈡再對陶粒進行氟化鈣涂敷，其步驟如下(1)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含量為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法.2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；.2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；.2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；.2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干；.2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液；所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液；所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液；所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種不沾鋁陶粒的制備方法，其特征在于，當不沾鋁陶粒表面覆蓋有氟化鈣、硫酸鋇、鈦酸鋁三層復合涂層時(-)先對陶粒表面進行鈦酸鋁涂涂覆，其步驟如下(I)配料采購市售或制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料備用；成分指標要求如下A鈦鋁復合溶膠Ti4+濃度為O. 2^0. 3mol/L, Al3+濃度為O. 2 O. 3mol/L的鈦鋁復 合溶膠；溶膠中加入摩爾分數(shù)為I. 6 6%的Mg2+為穩(wěn)定劑；或加入摩爾分數(shù)為3 5%的 Mg2+和摩爾分數(shù)為O. 4 O. 8%的Ce4+為穩(wěn)定劑；或只加入摩爾分數(shù)為I. 6 3. 3%的Fe3+ 為為穩(wěn)定劑；B鈦酸鋁粉體漿料組成為質(zhì)量分數(shù)為40 50%的Al2O3和50 60%的TiO2 ;其中加 入質(zhì)量分數(shù)為I 4%MgO為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為I 4%的MgO和質(zhì)量分數(shù)為I 3%的CeO2混合物為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為3 8% Fe2O3為穩(wěn)定劑；或加入質(zhì)量分數(shù)為 O. 5 2%的ZrO2為穩(wěn)定劑；(2)表面涂敷，有以下二種方法.2. I將陶粒浸泡在鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間 為O. 5 60min，取出后烘干；.2. 2將鈦鋁復合溶膠或鈦酸鋁粉體漿料噴涂在陶粒表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將浸泡或噴涂好鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料的陶粒置于1250 1450°C的熱處理 爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備；㈡已經(jīng)覆蓋鈦酸鋁涂層再形成氟化鈣涂層，其步驟如下(1)配料制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液，氟化鈣溶膠或氟化鈣粉體漿料備用；其具 體成分指標為含氟化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為2 48% ;含鈣化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 55% ;氟化鈣溶膠中氟化鈣溶膠質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;氟化鈣粉體漿料中氟化鈣質(zhì)量分數(shù)含 量為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法.2. I將陶粒浸泡在含氟化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含氟化合物水溶液處 理過的陶粒再浸泡在含鈣化合物水溶液中生成氟化鈣層，清洗之后烘干；.2. 2將含氟化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鈣化合物水溶 液噴涂在已采用含氟化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成氟化鈣，清洗之后烘干；.2. 3將氟化鈣溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；.2. 4將陶粒浸泡在氟化鈣溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出 后烘干；.2. 5直接將氟化鈣粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層氟化鈣的陶粒置于800 1200°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐 降溫，完成制備；㈢已經(jīng)覆蓋有鈦酸鋁和氟化鈣涂層的陶粒形成硫酸鋇涂層，其步驟如下(I)配料制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液，硫酸鋇溶膠或硫酸鋇粉體漿料備用； 具體成分指標為含硫酸根化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為5 42. 9% ;含鋇化合物水溶液質(zhì)量分數(shù)為3 26% ;硫酸鋇溶膠中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為5 25% ;硫酸鋇粉體漿料中硫酸鋇質(zhì)量分數(shù)為10 30% ；(2)表面涂敷，有以下五種方法·2. I將陶粒浸泡在含硫酸根化合物水溶液中，烘干；然后再將已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒再浸泡在含鋇化合物水溶液中生成硫酸鋇層，清洗之后烘干；·2. 2將含硫酸根化合物水溶液噴涂在陶粒的表面至濕潤，烘干；然后再將含鋇化合物水溶液噴涂在已采用含硫酸根化合物水溶液處理過的陶粒的表面生成硫酸鋇，清洗之后烘干;·2. 3將硫酸鋇溶膠噴在陶粒的表面至完全濕潤，烘干；·2. 4將陶粒浸泡在硫酸鋇溶膠中，浸泡過程中不斷攪拌，浸泡時間為O. 5飛Omin，取出后烘干；·2.5直接將硫酸鋇粉體漿料噴在陶粒的表面直至完全濕潤，烘干即可；(3)熱處理將表面涂有一層硫酸鋇的陶粒置于600 900°C的熱處理爐中保溫I 4小時，隨爐降溫，完成制備；所述的含硫酸根化合物水溶液為硫酸銨水溶液、硫酸鉀水溶液或硫酸鈉水溶液；所述的含鋇化合物水溶液為硝酸鋇水溶液或氯化鋇水溶液；所述的氟化合物水溶液為氟化銨水溶液、氟化鈉水溶液或氟化鉀水溶液，所述的含鈣化合物水溶液為硝酸鈣水溶液或氯化鈣水溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不沾鋁陶粒及其制備方法。通過制備含氟化合物水溶液、含鈣化合物水溶液、氟化鈣溶膠和氟化鈣粉體漿料，制備含硫酸根化合物水溶液、含鋇化合物水溶液、硫酸鋇溶膠和硫酸鋇粉體漿料，制備鈦鋁復合溶膠和鈦酸鋁粉體漿料后；分別對陶粒進行表面涂敷和熱處理，使陶粒表面覆蓋有一層氟化鈣、硫酸鋇或鈦酸鋁或以上二者或以上三者2～3層涂層。由于氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁有對鋁不浸潤特性，因而經(jīng)過處理的陶粒對鋁不浸潤。而氟化鈣，硫酸鋇，鈦酸鋁進入陶粒裂紋和孔洞之中，高溫燒結(jié)后能修補裂紋和孔洞，從而提高陶粒的耐壓強度。
文檔編號C04B35/66GK102584274SQ20121000718
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月11日
發(fā)明者吳自敏, 尹述偉, 王家邦 申請人:浙江大學