本發(fā)明涉及陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫陶瓷材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
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。傳統(tǒng)陶瓷主要采用天然的巖石、礦物、粘土等材料做原料，而新型陶瓷則采用人工合成的高純度無(wú)機(jī)化合物為原料，在嚴(yán)格控制的條件下經(jīng)成型、燒結(jié)和其他處理而制成具有微細(xì)結(jié)晶組織的無(wú)機(jī)材料。新型陶瓷材料在性能上有其獨(dú)特的優(yōu)越性。在熱和機(jī)械性能方面，有耐高溫、隔熱、高硬度、耐磨耗等；在電性能方面有絕緣性、壓電性、半導(dǎo)體性、磁性等；在化學(xué)方面有催化、耐腐蝕、吸附等功能；在生物方面，具有一定生物相容性能，可作為生物結(jié)構(gòu)材料等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種耐高溫陶瓷材料及其制備方法，本發(fā)明陶瓷材料通過(guò)添加聚砜樹(shù)脂、聚酰亞胺和苯硫醚成分，使制得的陶瓷具有良好的耐高溫性能，在高溫環(huán)境下不會(huì)變性，并且能夠保證陶瓷材料原有的性能，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種耐高溫陶瓷材料，所述陶瓷材料的原料組成及重量份數(shù)為：赤泥80-120份、黏土60-80份、石英砂10-30份、蒙脫土20-40份、硅灰石15-35份、鉻鐵礦8-24份、玄武巖纖維6-18份、聚砜樹(shù)脂2-10份、聚酰亞胺3-15份、苯硫醚9-21份。
較優(yōu)的，一種耐高溫陶瓷材料，所述陶瓷材料的原料組成及重量份數(shù)為：赤泥90-110份、黏土65-75份、石英砂15-25份、蒙脫土25-35份、硅灰石20-30份、鉻鐵礦12-20份、玄武巖纖維9-15份、聚砜樹(shù)脂4-8份、聚酰亞胺6-12份、苯硫醚12-18份。
較優(yōu)的，一種耐高溫陶瓷材料，所述陶瓷材料的原料組成及重量份數(shù)為：赤泥100份、黏土70份、石英砂20份、蒙脫土30份、硅灰石25份、鉻鐵礦16份、玄武巖纖維12份、聚砜樹(shù)脂6份、聚酰亞胺9份、苯硫醚15份。
根據(jù)上述配方，本發(fā)明還提供了上述陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：
（1）將赤泥、黏土、石英砂、蒙脫土、硅灰石和鉻鐵礦用烘干爐烘干后，放在干燥處自然冷卻至室溫，然后放入球磨機(jī)中球磨成過(guò)60-80目標(biāo)準(zhǔn)篩的混合粉末備用，其中，所述烘干爐的溫度為100-120℃，烘干時(shí)間為8-12h；所述球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為60-80r/min，球料比為1:1-1:2；
（2）將玄武巖纖維、聚砜樹(shù)脂、聚酰亞胺和苯硫醚用酒精浸泡后與步驟（1）所得的混合粉末一起放入攪拌機(jī)中，加入適量的水，混合均勻后繼續(xù)攪拌4-6h，使水含量保持在15-20%，即得所需的耐高溫陶瓷材料，其中，所述酒精的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75-85%。
配方中各主要原料的作用如下：玄武巖纖維是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后，通過(guò)漏板快速拉制而成的；玄武巖連續(xù)纖維不僅穩(wěn)定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優(yōu)異性能，是一種新出現(xiàn)的新型無(wú)機(jī)環(huán)保綠色高性能纖維材料。陶瓷材料中采用玄武巖纖維能改善陶瓷材料的粘聚性和穩(wěn)定性，提高了其抗沖擊性能,降低其脆性。
聚砜樹(shù)脂具有良好的韌性和剛性，耐高溫，耐熱氧化，可在100-150℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，其抗蠕變性能優(yōu)良，耐無(wú)機(jī)酸、堿及鹽溶液的腐蝕，絕緣性和自熄性好，易于加工成型。
聚酰亞胺是一種耐高溫的聚合物，550℃能短期保持主要的物理性能，且能夠長(zhǎng)期在接近330℃下使用，具有優(yōu)良的尺寸和氧化穩(wěn)定性，耐化學(xué)藥品性、耐輻射性以及韌性和柔軟性很好。
苯硫醚具有優(yōu)異的耐熱性，阻燃性及絕緣性，其強(qiáng)度和硬度均較高，機(jī)械性能優(yōu)良，制品尺寸穩(wěn)定性好。
本發(fā)明陶瓷材料通過(guò)添加聚砜樹(shù)脂、聚酰亞胺和苯硫醚成分，使制得的陶瓷具有良好的耐高溫性能，在高溫環(huán)境下不會(huì)變性，并且能夠保證陶瓷材料原有的性能，制造成本低，綠色環(huán)保，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1本發(fā)明的耐高溫陶瓷材料，由以下重量份數(shù)原料組成：赤泥120份、黏土80份、石英砂30份、蒙脫土40份、硅灰石35份、鉻鐵礦24份、玄武巖纖維18份、聚砜樹(shù)脂10份、聚酰亞胺15份、苯硫醚21份。
實(shí)施例2本發(fā)明的耐高溫陶瓷材料，由以下重量份數(shù)原料組成：赤泥100份、黏土70份、石英砂20份、蒙脫土30份、硅灰石25份、鉻鐵礦16份、玄武巖纖維12份、聚砜樹(shù)脂6份、聚酰亞胺9份、苯硫醚15份；制備方法是：
（1）將赤泥、黏土、石英砂、蒙脫土、硅灰石和鉻鐵礦用溫度為120℃的烘干爐烘12h后，放在干燥處自然冷卻至室溫，然后按照球料比為1:2，放入轉(zhuǎn)速為80r/min的球磨機(jī)中球磨成過(guò)80目標(biāo)準(zhǔn)篩的混合粉末備用；
（2）將玄武巖纖維、聚砜樹(shù)脂、聚酰亞胺和苯硫醚用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的酒精浸泡后與步驟（1）所得的混合粉末一起放入攪拌機(jī)中，加入適量的水，混合均勻后繼續(xù)攪拌6h，使水含量保持在20%，即得所需的耐高溫陶瓷材料。
實(shí)施例3本發(fā)明的耐高溫陶瓷材料，由以下重量份數(shù)原料組成：赤泥80份、黏土60份、石英砂10份、蒙脫土20份、硅灰石15份、鉻鐵礦8份、玄武巖纖維6份、聚砜樹(shù)脂2份、聚酰亞胺3份、苯硫醚9份，其制備方法是：
（1）將赤泥、黏土、石英砂、蒙脫土、硅灰石和鉻鐵礦用溫度為100℃的烘干爐烘8h后，放在干燥處自然冷卻至室溫，然后按照球料比為1:1，放入轉(zhuǎn)速為60r/min的球磨機(jī)中球磨成過(guò)60目標(biāo)準(zhǔn)篩的混合粉末備用；
（2）將玄武巖纖維、聚砜樹(shù)脂、聚酰亞胺和苯硫醚用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的酒精浸泡后與步驟（1）所得的混合粉末一起放入攪拌機(jī)中，加入適量的水，混合均勻后繼續(xù)攪拌4h，使水含量保持在15%，即得所需的耐高溫陶瓷材料。