本發(fā)明屬于陶瓷材料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種新型陶瓷材料。
背景技術(shù)：
：長期以來陶瓷器皿深受廣大人民群眾所喜歡，他們具有很多優(yōu)點：第一、熱穩(wěn)定性好，傳熱慢；第二、化學(xué)穩(wěn)定性好；第三、易于洗滌和保持潔凈；第四、吸水率低。目前，陶瓷產(chǎn)品的價格較高，制作陶瓷的原料也比較缺乏，需要尋找新的原料。在我們的社會上又另外存在著一種大量增加著的還沒有得到有效利用的廢料—污泥，據(jù)2010年發(fā)布的“第一次全國污染源普查公報”指出：我國污水處理廠污水年實際處理量為210.31億噸，“十一五”期間，我國新增污水處理能力超過5000萬噸每日，全國污水處理率由2005年的52%提高到75%以上。目前我國每年產(chǎn)生的干污泥為900萬噸，并且每年以10%以上的速度遞增。雖然污泥是較好的農(nóng)業(yè)肥料，其中氮、磷、鉀含量遠(yuǎn)高于農(nóng)家肥，但污泥還有寄生蟲，病菌等，臭味問題尤其突出，如果用污泥肥田肥林，農(nóng)民無法忍受其氣味，不愿意接受。況且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有季節(jié)性，污泥堆肥受到季節(jié)和銷售半徑的明顯影響，即使沒有臭味等問題農(nóng)林業(yè)利用也無法全部消納城市產(chǎn)出的污泥。所以到現(xiàn)在以上還沒有給污泥找到出路，仍然處于廢料的地位，在2011年3月28日得科技日報上發(fā)表了“污水處理了，污泥咋辦？”的文章，呼吁社會各界來關(guān)心污泥處理的問題，擺在我們面前的問題是如何將污泥在陶瓷上得到利用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種新型陶瓷材料，以解決現(xiàn)有陶瓷產(chǎn)品價格較高，制作陶瓷的原料也比較缺乏；以及污泥如何有效利用等問題。采用本發(fā)明的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強度好；本發(fā)明為污泥廢料、農(nóng)作物秸稈開辟了利用的領(lǐng)域，有效降低本制作陶瓷成本、節(jié)約能源消耗，實現(xiàn)了變廢為寶。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥45-85份、農(nóng)作物秸稈35-48份、鋰霞石10-24份、透鋰長石10-22份、硅藻土10-16份、氧化鋅8-12份、二氧化硅6-10份、氧化鋇6-12份、鋁碎塊4-6份、玻璃纖維2-3份、減水劑2-3份、發(fā)泡劑0.6-1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4-1份、催化劑0.4-0.6份、交聯(lián)劑0.4-0.6份、穩(wěn)泡劑0.2-0.4份、雙氧水30-40份、水380-480份。上述原料中的污泥可以是生活污水處理中得到的污泥，也可以是工業(yè)污水處理中得到的污泥或者生活和工業(yè)混合污水處理中得到的污泥，污泥中含有機物和重金屬，污泥需要通過預(yù)處理，即除水，除臭，除有機物和分離重金屬。所述新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、鋰霞石、透鋰長石、硅藻土、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋇、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機中，在轉(zhuǎn)速為400-800r/min下粉碎2-3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機中，在轉(zhuǎn)速為500-600r/min下球磨處理1-2h后過200-300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100-120r/min下攪拌4-5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85-0.95下，抽真空15-20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60-70℃下進行微波處理，處理時間為10-20min，隨后在1250-1300℃下進行燒結(jié)，燒結(jié)時間為20-25h，制得新型陶瓷材料。進一步地，所述干污泥的含水量≤10%。進一步地，所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%。進一步地，所述農(nóng)作物包括玉米、水稻中的一種或多種。進一步地，所述減水劑為聚羧酸減水劑。進一步地，所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。進一步地，所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。進一步地，所述催化劑包括辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水中的一種或兩種。進一步地，所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。進一步地，所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。本發(fā)明具有以下有益效果：（1）本發(fā)明為污泥廢料、農(nóng)作物秸稈開辟了利用的領(lǐng)域，有效降低本制作陶瓷成本、節(jié)約能源消耗，實現(xiàn)了變廢為寶；（2）創(chuàng)造了經(jīng)濟價值，使原來一文不值的廢物變成了陶瓷的重要材料；（3）采用本發(fā)明的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強度為6.49-6.54KV/mm，具備良好抗沖擊能力，其他性能也良好。具體實施方式為便于更好地理解本發(fā)明，通過以下實例加以說明，這些實例屬于本發(fā)明的保護范圍，但不限制本發(fā)明的保護范圍。在實施例中，所述新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥45-85份、農(nóng)作物秸稈35-48份、鋰霞石10-24份、透鋰長石10-22份、硅藻土10-16份、氧化鋅8-12份、二氧化硅6-10份、氧化鋇6-12份、鋁碎塊4-6份、玻璃纖維2-3份、減水劑2-3份、發(fā)泡劑0.6-1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4-1份、催化劑0.4-0.6份、交聯(lián)劑0.4-0.6份、穩(wěn)泡劑0.2-0.4份、雙氧水30-40份、水380-480份。所述干污泥的含水量≤10%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%。所述農(nóng)作物包括玉米、水稻中的一種或多種。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑包括辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水中的一種或兩種。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、鋰霞石、透鋰長石、硅藻土、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋇、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機中，在轉(zhuǎn)速為400-800r/min下粉碎2-3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機中，在轉(zhuǎn)速為500-600r/min下球磨處理1-2h后過200-300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100-120r/min下攪拌4-5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85-0.95下，抽真空15-20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60-70℃下進行微波處理，處理時間為10-20min，隨后在1250-1300℃下進行燒結(jié)，燒結(jié)時間為20-25h，制得新型陶瓷材料。下面通過更具體實施例對本發(fā)明進行說明。實施例1一種新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥65份、農(nóng)作物秸稈42份、鋰霞石17份、透鋰長石16份、硅藻土14份、氧化鋅10份、二氧化硅8份、氧化鋇8份、鋁碎塊5份、玻璃纖維3份、減水劑3份、發(fā)泡劑0.9份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.8份、催化劑0.5份、交聯(lián)劑0.5份、穩(wěn)泡劑0.3份、雙氧水35份、水450份。所述干污泥的含水量為10%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為玉米。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為辛酸亞錫。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、鋰霞石、透鋰長石、硅藻土、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋇、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機中，在轉(zhuǎn)速為600r/min下粉碎2.5h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機中，在轉(zhuǎn)速為550r/min下球磨處理1.5h后過250目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為120r/min下攪拌4h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.9下，抽真空18min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在65℃下進行微波處理，處理時間為15min，隨后在1280℃下進行燒結(jié)，燒結(jié)時間為23h，制得新型陶瓷材料。實施例2一種新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥45份、農(nóng)作物秸稈35份、鋰霞石10份、透鋰長石10份、硅藻土10份、氧化鋅8份、二氧化硅6份、氧化鋇6份、鋁碎塊4份、玻璃纖維2份、減水劑2份、發(fā)泡劑0.6份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑0.4份、催化劑0.4份、交聯(lián)劑0.4份、穩(wěn)泡劑0.2份、雙氧水30份、水380份。所述干污泥的含水量為7%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為水稻。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為三乙烯二胺·六水。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、鋰霞石、透鋰長石、硅藻土、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋇、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機中，在轉(zhuǎn)速為400r/min下粉碎3h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機中，在轉(zhuǎn)速為500r/min下球磨處理2h后過200目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為100r/min下攪拌5h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.85下，抽真空20min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在60℃下進行微波處理，處理時間為20min，隨后在1250℃下進行燒結(jié)，燒結(jié)時間為25h，制得新型陶瓷材料。實施例3一種新型陶瓷材料，以重量份為單位，包括以下原料：干污泥85份、農(nóng)作物秸稈48份、鋰霞石24份、透鋰長石22份、硅藻土16份、氧化鋅12份、二氧化硅10份、氧化鋇12份、鋁碎塊6份、玻璃纖維3份、減水劑3份、發(fā)泡劑1.2份、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑1份、催化劑0.6份、交聯(lián)劑0.6份、穩(wěn)泡劑0.4份、雙氧水40份、水480份。所述干污泥的含水量為6%。所述農(nóng)作物秸稈粉末的粒徑≤300μm，水分含量≤14%，所述農(nóng)作物為玉米、水稻。所述減水劑為聚羧酸減水劑。所述發(fā)泡劑為偶氮二甲酰胺。所述發(fā)泡調(diào)節(jié)劑為丙烯酸酯類發(fā)泡調(diào)節(jié)劑。所述催化劑為辛酸亞錫、三乙烯二胺·六水。所述交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯。所述穩(wěn)泡劑為硅酮酰胺。所述新型陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：S1：將干污泥、農(nóng)作物秸稈、鋰霞石、透鋰長石、硅藻土、氧化鋅、二氧化硅、氧化鋇、鋁碎塊、玻璃纖維放入粉碎機中，在轉(zhuǎn)速為800r/min下粉碎2h，制得復(fù)合粉體；S2：將步驟S1制得的復(fù)合粉體放入球磨機中，在轉(zhuǎn)速為600r/min下球磨處理1h后過300目篩子，制得粉末；S3：將步驟S2制得的粉末和減水劑、發(fā)泡劑、發(fā)泡調(diào)節(jié)劑、催化劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)泡劑、雙氧水、水在溫度為，轉(zhuǎn)速為120r/min下攪拌4h，制得漿料；S4：將步驟S3制得的漿料在真空度為0.95下，抽真空15min，制得毛坯件；S5：將步驟S4制得的毛坯件在70℃下進行微波處理，處理時間為10min，隨后在1300℃下進行燒結(jié)，燒結(jié)時間為20h，制得新型陶瓷材料。采用實施例1-3的新型陶瓷材料制作陶瓷并進行性能檢測，結(jié)果如下表所示：實施例密度，g/cm3熔點，℃介電常數(shù)擊穿強度，KV/mm13.8520449.746.5323.8220429.726.4933.8320539.736.54由上表可知，由本發(fā)明實施例1-3的新型陶瓷材料制成的陶瓷擊穿強度為6.49-6.54KV/mm，具備良好抗沖擊能力，同時其他性能也良好。以上內(nèi)容不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3