[发明专利]一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷

说明书

本发明专利涉及一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷的制备方法，首先将菱镁矿破碎至粒径小于0.074mm，经700‑1000℃保温30分钟，制得活性轻烧镁粉，将其与氧化铝空心球和氧化铝粉轻烧镁粉作为原料，以氟化铝和氟化镁粉作为催化剂，淀粉作为结合剂及造孔剂，经预混、混炼、成型、干燥、烧成，得到具有镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷。在较低的温度下烧成，并在空心球之间形成镁铝尖晶石晶须网络骨架，进一步增强了氧化铝多孔陶瓷的抗弯强度，从而得到高强度、高气孔率氧化铝多孔陶瓷。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体涉及一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷的制备方法。

背景技术

随着现代科技科的发展，特别是冶金、化工、汽车工业、环保和能源等领域的发展，对材料的要求越来越苛刻，迫切需要开发一种新型的高性能结构材料。能源日益紧张，环保日趋严格，保温材料作为高温工业不可缺少的一部分，对其一些关键的性能如热导率低，耐火度高，高温使用体积稳定性好，抗热震性能好等又提出了新的要求，以满足轻质结构高温窑炉的需求。国内市场上通过烧失法或者发泡法制备的轻质高铝砖，轻质镁铝尖晶石砖，轻质粘土砖，轻质硅砖等等，已经广泛应用于工业窑炉的背衬层和隔热层。但是应用于高温或者超高温工业窑炉的工作面砖主要为氧化铝空心球砖。通常氧化铝空心球隔热制品以氧化铝空心球为骨料，以α-氧化铝粉为基质，添加适量结合剂，经成型、干燥和烧成制备而成；高温烧结后基质呈致密状态，导致传统氧化铝空心球隔热制品密度大（1.4-1.6g/cm³），热导率高，蓄热大，最终造成高温工业能耗过高，于降低窑炉重量，节能降耗不利。并且由于采用传统烧结颈部结合氧化铝空心球，造成试样的强度较低。本发明针对现有的技术不足，提供了一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷的制备方法。

发明内容

本发明提供了一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷的制备方法，以氧化铝空心球，氧化铝微粉和轻烧镁粉为原料，以氟化铝和氟化镁粉作为催化剂，淀粉作为结合剂及造孔剂，经预混、混炼、成型、干燥、烧成，得到具有镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷。在较低的温度下烧成，并在空心球之间形成镁铝尖晶石晶须网络骨架，进一步增强了氧化铝多孔陶瓷的抗弯强度，从而得到高强度、高气孔率氧化铝多孔陶瓷。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷，其特征在于，以氧化铝空心球为造孔剂，以氧化铝粉和轻烧镁粉为高温粘结剂，氟化铝和氟化镁作为催化剂，淀粉作为结合剂和造孔剂，经预混、混炼、成型、干燥、烧成，得到具有镁铝尖晶石晶须增强的氧化铝空心球多孔陶瓷，其具体操作步骤如下：

步骤一，将菱镁矿破碎至粒径小于0.074mm，经700-1000℃保温30分钟，制得活性轻烧镁粉；以重量份计，将65-70份的粒径为3-0.074mm的氧化铝空心球、18-25份的粒径小于0.074mm的氧化铝粉、8-10份的粒径小于0.074mm的轻烧镁粉、1-4份的粒径小于0.074mm的氟化铝和1-4份的粒径小于0.074mm的氟化镁，在搅拌机中进行充分预混，得预混物料；

步骤二，外加以预混物料重量5-8%的水和5-10%的淀粉到步骤一的预混物料中，置于混炼机中继续混炼10-20分钟，得到混炼后的泥料；

步骤三，将混炼后的泥料放入模具中进行成型浇注，待样品在模具中养护24-48小时后脱模，形成多孔陶瓷坯体；

步骤四，干燥，将脱模后的多孔陶瓷坯体于110℃的条件下干燥24-48小时；

步骤五，将干燥后的多孔陶瓷坯体于高温炉中升温至1350-1550℃，煅烧2-6小时，再降温至650-850℃，保温2-6小时，最后随炉自然冷却后取出，即得到具有镁铝尖晶石晶须增强氧化铝空心球多孔陶瓷。

所述步骤五中优选的煅烧时间为2-4小时。