專利名稱：一種無機高分子材料(硅酸鹽陶瓷)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型無機高分子材料(硅酸鹽陶瓷)及其制造方法。
在日常生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、科學(xué)、教育諸多部門，電熱導(dǎo)熱材料及元器件、多種陶瓷產(chǎn)品、多種建筑材料等的用途是十分廣泛的。但迄今為止，如電熱材料及元器件仍主要采用合金絲電熱材料、電碳材料、中高頻技術(shù)、渦流電熱技術(shù)及其元器件等。但主要以金屬絲電熱材料為主。這種電熱材料及其元器件，在制備中要耗費大量貴重的金屬和合金材料，制造技術(shù)又比較復(fù)雜，而且元器件的使用壽命較短，元器件還產(chǎn)生電磁干擾，有時干擾還較強，直接影響使用效果。同時，這種電熱材料及其元器件價格也比較貴。這些缺點是合金絲電熱材料及元器件本身所固有的，是難以克服甚至是不能克服的。
另者，現(xiàn)有的各種陶瓷產(chǎn)品，一是原料要求高，貴重的金屬氧化物和鹽及合用的瓷土不易得，更重要的是產(chǎn)品要經(jīng)多次高溫?zé)?，耗費的能源也是相當大的。
再者，由于在我國歷史文物相當豐富，文物保護、修復(fù)和復(fù)制都是十分重要的工作。但現(xiàn)行的文物保護、復(fù)制材料中，有的具有不良的化學(xué)性質(zhì)，有的需要高溫?zé)?，都不太令人滿意。諸如類似情況，在建材材料、搪瓷彩釉料、繪圖顏料等方面也是類見不鮮的。
針對以上情況，本發(fā)明研制了一種全新的無機高分子材料型的電熱材料來取代現(xiàn)行的合金絲電熱導(dǎo)熱材料及其元器件。并可用作多種陶瓷材料、文物保護和復(fù)制材料、涂料、繪畫顏料、建筑材料。這些材料不僅價格低廉、生產(chǎn)工藝簡單，而且可以克服上述諸多方面的缺點。
本發(fā)明的詳細內(nèi)容如下將Zn、Fe、Al、Si等的堿金屬鹽，如K鹽、Na鹽、Ca鹽、Mg鹽等的溶液與Ca、Mg、Fe、Al、Mn、Ti、Cr、Zr、Ni、Co、Cu、Zn等的氧化物和氫氧化物，在0-100℃，少數(shù)可達400℃，1-30大氣壓條件下進行反應(yīng)，必要時要加入適當?shù)柠}類以促進化學(xué)反應(yīng)的進行，則可得到相應(yīng)的、不同的鹽類化合物。
其反應(yīng)通式如下
上式中M-金屬;XOn-酸根;OH-堿基上述通式中所涉及的不同的鹽類化合物，不添加任何其它組分，則可直接分別作成建筑材料，如磚、板、棒、框、馬賽克等;各種陶瓷材料，如日用、衛(wèi)生、工藝、化學(xué)等陶瓷材料。
這些不同的鹽類化合物，如分別添加金屬粉、碳黑、石墨粉等導(dǎo)電材料，則可分別作為耐高溫的導(dǎo)電材料、導(dǎo)熱材料、電熱材料等用。而且根據(jù)不同的用途，可直接加工成各種大小、種類、形狀、功率電熱元器件。
這些不同的鹽類化合物，如分別添加無機顏料，則可作為各種陶瓷、搪瓷彩釉料，各種條件使用的涂料、文物保護和復(fù)制材料、壁畫、繪畫顏料、布、紙及塑料、木材等的裝飾及改性涂層。
這些不同的鹽類化合物中加上有顏色的金屬氧化物，則構(gòu)成低溫條件下形成的色瓷材料、低溫?zé)o光或半光顏色釉料。
本發(fā)明涉及的新型無機高分子材料，在上述諸多應(yīng)用領(lǐng)域比現(xiàn)行技術(shù)簡單、成本低，而且產(chǎn)品性能在好多方面優(yōu)于現(xiàn)行產(chǎn)品。特別是在取代現(xiàn)行的金屬電熱材料及元器件，則明顯具有以下特點和優(yōu)點①節(jié)約了大量的比較貴重的金屬及合金材料;②原材料來源容易，價格低廉;③因其在紅外和遠紅外波段工作，無可見光損失，所以其電熱效率比現(xiàn)行的金屬絲電熱材料一般要高出10%以上;④基本上不產(chǎn)生電磁干擾，即使產(chǎn)生也很微弱;⑤電壓過載能力特強，從50V直接切換到500V甚至1000V也不損壞;⑥壽命非常長;⑦可造型性十分強，按要求可作成各種大小、類型、功率、形狀的元器件;⑧生產(chǎn)工藝相對簡單的多;⑨深部開發(fā)潛力大;⑩各種環(huán)境下均能很好工作。
總之，這種新型的無機高分子材料的發(fā)展前景是十分誘人的，其應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣闊的。
電熱材料實施例如下組分石英粉15-30%燒堿15-30%生石灰30-72%硅氟酸鈉3-4%石墨粉3-15%水適量
(石英粉)(燒堿)
(硅灰石類礦物)＊最后生成CaSiO3
具體工藝過程為如

圖1所示.
1、將石英粉溶于燒堿中，便生成硅酸鈉溶液。必要時稍加熱。硅酸鈉溶液中加入適當?shù)念伭?，即可作建筑涂料、陶瓷釉料等?br> 2、將生石灰與少量氟硅酸鈉均勻混合。
3、將上述1、2所得產(chǎn)物混合，固化即可作成各種建筑材料和陶瓷材料。
4、將上述1、2所述的產(chǎn)物混合，并加入適量的石墨粉，使其反應(yīng)。將所得的粘稠物根據(jù)不同用途澆注入模具中，使之成型。
5、將上述產(chǎn)品送入高溫蒸壓釜中反應(yīng)，培養(yǎng)15小時左右，反應(yīng)溫度200-400℃，有時稍高點，待冷卻即成最終產(chǎn)品。
6、最后進行質(zhì)量檢驗、包裝。
權(quán)利要求
1.一種可用于電熱元器件、建材、陶瓷等的新型無機高分子(硅酸鹽陶瓷)材料，其特征在于它是由Zn、Fe、Al、Si等的堿金屬鹽，如K鹽、Na鹽、Ca鹽、Mg鹽等的溶液與Ca、Mg、Fe、Al、Mn、Ti、Cr、Zr、Zn、Ni、Co、Cu等的氧化物和堿類化合物反應(yīng)生成的鹽類化合物制成，反應(yīng)溫度為0-100℃，少數(shù)可達400℃，壓力為1-30大氣壓。其反應(yīng)通式為M-為金屬 XOn-酸根 OH-堿基
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)生成的鹽類化合物，其特征在于在此化合物中，可根據(jù)不同用途直接加工為磚、板、棒、框、馬賽克等建筑材料和陶瓷材料，根據(jù)不同用途加顏料后可直接作為各種條件下使用的涂料，陶瓷制品及釉料，壁畫顏料，文物保護及復(fù)制材料，布、紙、皮、塑料、木材等的保護裝飾、改性涂層等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)生成的鹽類化合物，其特征在于在此化合物中，摻入適量金屬粉、碳粉、石墨等導(dǎo)電材料，可構(gòu)成一種新型的無機高分子電熱材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無機高分子電熱材料，其特征在于可根據(jù)用途將其澆注于模具中成型，并在高溫蒸壓釜中反應(yīng)15小時左右，反應(yīng)溫度200-400℃左右，最終可作為各種大小、種類、形狀、功率的電熱元器件、耐高溫導(dǎo)電材料。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于研制一種無機高分子材料(硅酸鹽陶瓷)及制造方法，其主要是由Zn、Fe、Al、Si等的堿金屬鹽溶液與Ca、Mg、Fe、Al、Mn、Ti、Cr、Zr、Ni、Co、Cu等氧化物和堿類化合物反應(yīng)生成不同的鹽類化合物。此類化合物根據(jù)不同用途可直接加工為各種建材材料、陶瓷材料和陶瓷釉料等。摻入適量導(dǎo)電材料，可構(gòu)成一種新型的無機高分子電熱材料。并可加工成各種不同大小、種類、形狀、功率的電熱元器件。此種材料的出現(xiàn)，性能優(yōu)、用途廣、原材料來源易、成本低廉、制造工藝簡單，是一種發(fā)展、應(yīng)用前景十分廣闊的新材料。
文檔編號C04B35/14GK1037491SQ8810261
公開日1989年11月29日 申請日期1988年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月6日
發(fā)明者石宗培 申請人:石宗培