[发明专利]一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法，其中包括活性氧化硅微粉、活性氧化铝微粉、刚玉微粉、复合添加剂、交联剂和减水剂等组分；在现如今的硅铁合金、金属硅、氧化锆等行业生产过程中，会产生大量的副产物烟尘，本技术方案可将副产物烟尘经收尘器收集后分离制备得到活性氧化硅微粉，不仅降低了生产成本，而且能够变废为宝、实现可持续循环利用；本发明工艺设计合理，不仅改善了硅溶胶和铝溶胶的粘结性和耐高温性，同时克服了二者单独使用的不足，有效提高了利用该高硅氧铝溶胶粉制备的结构陶瓷的强度和耐高温性能；同时技术方案中高硅氧铝溶胶粉通过加密压实提高物料松散密度，便于运输存储。

技术领域

本发明涉及结构陶瓷技术领域，具体是一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法。

背景技术

硬铝合金主要是以Al-Zn-Mg-Cu系为主的合金，现如今，由于硬铝合金具有密度低、强度高、加工性能好及焊接性能优良等特点，被广泛应用于航空工业及民用工业等领域，因此硬铝合金的生产工艺是我们急需研究的问题。

现如今在硬铝合金冶炼过程中，对熔化炉、保温炉的耐火材料有一定的要求，而耐火材料一般选择为结构陶瓷，为了提高陶瓷的流动性，避免出现由于水含量较多导致结构陶瓷性能降低的情况，我们一般会在结构陶瓷制备过程中添加硅溶胶或铝溶胶，但硅溶胶的脆性过大，铝溶胶的强度不足，添加后得到的陶瓷材料强度较低，性能较差，这给我们的合金生产带来不便。

针对这种情况，我们设计了一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法，需要提高结构陶瓷的强度和耐高温性能，这是我们亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法，以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉，所述溶胶粉各原料组分如下：以重量百分比计，活性氧化硅微粉60-95％、活性氧化铝微粉1-20％、刚玉微粉0-20％、复合添加剂1-20％、交联剂2-20％、减水剂0.01-10％。

本技术方案中设计了一种结构陶瓷增强用高硅氧铝溶胶粉及其制备方法，其中包括活性氧化硅微粉、活性氧化铝微粉、刚玉微粉、复合添加剂、交联剂和减水剂等组分；在现如今的硅铁合金、金属硅、氧化锆等行业生产过程中，会产生大量的副产物烟尘，本技术方案可将副产物烟尘经收尘器收集后分离制备得到活性氧化硅微粉，不仅降低了生产成本，而且能够变废为宝、实现可持续循环利用，实用性较好。

在实际结构陶瓷制备过程中，操作人员一般需要控制加水量，避免出现由于水量过多造成陶瓷性能降低的问题，因此现如今多在结构陶瓷中添加硅溶胶或铝溶胶，以提高结构陶瓷的流动性，降低拌和水量，但硅溶胶、铝溶胶的强度较低，得到的结构陶瓷的强度也大大降低；因此，本方案为了解决该问题，其中利用活性氧化铝微粉、刚玉微粉提供氧化铝，活性氧化硅微粉提供氧化硅，通过与复合添加剂、交联剂和减水剂等组分混合，制备得到高硅氧铝溶胶粉，该高硅氧铝溶胶粉可以部分替代水泥，或者全部替代水泥加入结构陶瓷材料中，可以改善陶瓷材料的流动性，而在结构陶瓷后续加工过程中，在高温环境中，该高硅氧铝溶胶粉粒子可以化学键的形式结合，具体表现为Si-O-Si、Si-O-Al、Al-O-Al，从而形成稳定的空间网络结构，提高结构陶瓷的强度和耐高温性能，且该结构陶瓷所需的化学结合水的量显著减少，干燥时间也大为缩短，适用于工业生产。

较优化地，所述活性氧化硅微粉的粒径≤5μm，所述活性氧化硅微粉中氧化硅的含量≥75％。

较优化地，所述活性氧化铝微粉的粒径≤15μm，所述活性氧化铝微粉中氧化铝的含量≥90％。

较优化地，所述刚玉微粉的粒径≤100μm，所述刚玉微粉中的氧化铝含量≥93％。