[发明专利]一种高红外发射率陶瓷及其制备方法

说明书

本发明提供一种高红外发射率陶瓷及其制备方法，属于无机非金属功能陶瓷材料领域。本发明的高红外发射率陶瓷，其制备原料包括按重量百分比计的30－40％的富镁冶金镍渣、30－35％的Al₂O₃、25－32％的SiO₂、3－7％的Y₂O₃和2－5％的K₂CO₃。本发明以富镁冶金镍渣为原料，达到废物利用的同时能够在不额外添加过渡金属氧化物的情况下具有高红外发射率、颜色较浅、抗弯强度高等优点。

技术领域

本发明涉及无机非金属功能陶瓷材料领域，具体而言，涉及一种高红外发射率陶瓷及其制备方法。

背景技术

红外辐射陶瓷材料是一种用途广泛的新型功能材料，已在红外辐射加热节能领域得到成功应用。近年来，常温下应用的红外辐射陶瓷材料也引起了人们的广泛关注，在医疗保健、新型建筑材料等领域有广阔的应用前景。其中，堇青石具有热膨胀系数低、介电常数低、介电损耗小、化学稳定性高等优点，作为一种天然矿物已得到广泛研究，以其优良的红外辐射性能而备受人们的重视。然而，在现有的多数堇青石体系红外辐射材料中，普遍添加了过渡金属氧化物，材料多为黑色或深色，限制了材料的应用范围。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

富镁冶金镍渣是一种冶金工业固体废弃物，其年产量大，利用率较低，逐年堆弃的镍渣不仅占用土地，对渣场周围环境造成严重污染，同时又造成资源的浪费。我国的镍产量近几年增长迅速，由此伴随产生的镍渣产量巨大，而目前这些镍渣还不能得到合理有效的利用。经研究发现，富镁冶金镍渣中除了含有镍、铁、钴等元素以外，其还包括SiO₂、Al₂O₃和MgO，并且在镍渣中占有较大比重，而SiO₂、Al₂O₃和MgO这些成分也是陶瓷的主要化学组成。

因此，本发明的目的在于提供一种高红外发射率陶瓷，其以富镁冶金镍渣为原料，达到废物利用的同时能够在不额外添加过渡金属氧化物的情况下具有高红外发射率、颜色较浅、抗弯强度高等优点。

本发明的另一目的在于提供一种高红外发射率陶瓷的制备方法，其以富镁冶金镍渣为原料，能够实现废物利用，并且对富镁冶金镍渣利用率高，而且制备工艺简单、煅烧温度低、操作方便。

本发明的实施例是这样实现的：

一种高红外发射率陶瓷，制备高红外发射率陶瓷的原料包括按重量百分比计的30－40％的富镁冶金镍渣、30－35％的Al₂O₃、25－32％的SiO₂、3－7％的Y₂O₃和2－5％的K₂CO₃。

一种高红外发射率陶瓷的制备方法，制备方法包括：将按重量百分比计的30－40％的富镁冶金镍渣、30－35％的Al₂O₃、25－32％的SiO₂、3－7％的Y₂O₃和2－5％的K₂CO₃混合，造粒后制成陶瓷胚体，然后将陶瓷胚体进行煅烧。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例的高红外发射率陶瓷，以富镁冶金镍渣为原料，不需要额外添加过渡金属氧化物，有效解决了现有镍渣利用率低、制备的红外辐射陶瓷材料颜色太深的问题。本发明实施例的高红外发射率陶瓷具有红外辐射率高、颜色较浅、力学性能优异的优点，其中，红外辐射率可达到0.92，抗弯强度可达到80MPa。同时，本发明实施例添加Y₂O₃能够进一步使陶瓷颜色变浅。