[发明专利]一种高纯度堇青石结合莫来石的材料及其制备方法

说明书

本发明属于陶瓷新材料技术领域，涉及一种高纯度堇青石结合莫来石的材料及其制备方法。骨料使用合成莫尔柯、基质使用高纯度合成堇青石、使用复合型有机添加剂解决成型性能，无粘土添加。高纯度堇青石本身具备较高的高温抗折强度、较低的热膨胀率、较低的杂质含量；堇青石‑莫来石材料的基质全部采用高纯度堇青石，制作出的堇青石‑莫来石材料具备了高温抗折强度高、热膨胀率低、高温下使用循环次数多、变形小、寿命长的突出优点。

技术领域

本发明属于陶瓷新材料技术领域，涉及一种高纯度堇青石结合莫来石的材料及其制备方法。

背景技术

现代陶瓷的生产离不开窑具材料，堇青石-莫来石质耐火材料有低的热膨胀率和良好的抗热震性，广泛应用于现代陶瓷业。理想的堇青石-莫来石窑具应具备：高温使用循环次数多而不开裂、变形量小或不变形的优点。

国内通常的堇青石-莫来石质耐火材料制品以莫来石为骨料，以粘土粉、滑石粉、纯度不高的堇青石粉、氧化铝粉等为基质，基质烧成后形成莫来石以提高高温强度(高温抗折强度)、形成原位堇青石以降低热膨胀率。采用注浆成型、机压成型或挤出成型。

基质由于添加粘土，存在较多杂质的原因，烧成后实际上形成了莫来石、堇青石、玻璃相、尖晶石等为主要的矿物相。基质莫来石相含量高，材料的高温抗折强度高，热膨胀率也高，抗热冲击性能下降；基质莫来石相含量低，材料的高温抗折强度低，热膨胀率低，抗热冲击性能好，但由于玻璃相的存在，高温使用时易弯曲变形。很难制作出具备高温强度和热膨胀率俱佳的、实用效果理想的堇青石-莫来石窑具材料。

中国专利申请201110321507.3(CN 102503459 A)公开了一种陶瓷窑用高级堇青石-莫来石质耐火材料及其生产工艺，其制造方法为：1.2-0.5mm莫洛凯特20-40％，0.5-0.088mm莫洛凯特10-25％，0.5-0.088mm合成堇青石0-15％，＜0.088mm合成堇青石10-35％，＜0.088mm合成莫来石0-20％，镁砂微粉1-3％，氧化铝微粉2-8％，硅灰3-10％，煅烧高岭土微粉0-15％，外加第三代减水剂0.01-0.1％，外加水4-8％。该发明使用莫洛凯特和合成堇青石合成莫来石，同时使用镁砂微粉、硅灰和氧化铝微粉，在烧成过程中仍有堇青石相原位合成，且使用煅烧高岭土，易引进杂质，造成堇青石反应难控制和高温性能降低，使用寿命缩短。

中国专利申请201610053165.4(CN 105669244 A)公开了一种高抗热振性堇青石-莫来石窑具材料，其制造方法为：使用堇青石熟料、堇青石-莫来石窑具废料、漂珠、滑石、氧化铝和粘土及黏土熟料，使用黄糊精作为结合剂，混料、困料后成型烧成制得。其制造方法大量使用粘土，原位合成堇青石基质，同样会影响高温性能及使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高纯度堇青石结合莫来石的材料及其制备方法。骨料使用合成莫尔柯、基质使用高纯度合成堇青石、使用复合型有机添加剂解决成型性能，无粘土添加。高纯度堇青石本身具备较高的高温抗折强度、较低的热膨胀率、较低的杂质含量；堇青石-莫来石材料的基质全部采用高纯度堇青石，制作出的堇青石-莫来石材料具备了高温抗折强度高、热膨胀率低、高温下使用循环次数多、变形小、寿命长的突出优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种高纯度堇青石结合莫来石的材料，由如下种类、粒度规格及重量百分含量的原料组成：

合成莫尔柯 0.1～1mm 30～60％

合成堇青石 ≤0.045mm 40～70％

复合型有机添加剂 0.1～5％。