[发明专利]一种高强高致密性熔融石英的生产方法

说明书

一种高强高致密性熔融石英的生产方法，包括如下步骤：（1）熔融石英原料的生产；（2）料浆的制备：采用球磨机对熔融石英原料、堇青石进行球磨，转速为250‑300r/min,球磨方式采用正反转球磨，球磨时间为6‑10h，粉末过500目筛；取球墨后的粉末，加入前驱体溶液中，使得加入分散剂，通过乳酸和氨水调节pH至3‑4，通过机械搅拌制备成固相含量为60‑65%的料浆；（3）凝胶固化；（4）干燥；（5）微波烧结。本发明所述的高强高致密性熔融石英的生产方法，生产方法简单高效，避免了杂质元素对所述的高强高致密性熔融石英化学稳定性、强度、致密性的影响，制得的熔融石英具有良好的抗折强度、高致密性，化学稳定性好，应用前景广泛。

技术领域

本发明属于熔融石英生产技术领域，具体涉及一种高强高致密性熔融石英的生产方法。

背景技术

石英是一种以二氧化硅为主要成分的非金属矿物，在自然界中分布广泛，作为一种重要的工业原料，石英主要应用于玻璃、陶瓷、耐火材料、机械铸造、冶金和化工等传统行业领域。随着科学技术的进步和国民经济的发展，在高新技术产业方面，如航天、航空、航海、军事、电工、电子、电讯以及汽车等高科技领域，石英原料也被广泛应用。

伴随着经济的发展与技术的不断提高与进步，对石英的物理化学性能和致密化程度提出了更高的要求，注凝成型作为一种新型成型工艺，是目前能进行熔融石英大尺寸化生产最适宜的工艺之一，由于其制备样品的低密度性，该工艺的发展也受到了阻碍，并没有在大范围使用。因此，如何制备出高强高致密性熔融石英，并可以大规模投入生产，成为了熔融石英发展的关键性一步。因此，需要研发出一种高强高致密性熔融石英的生产方法，能大幅提高熔融石英生产效率和降低新产品开发成本，同时提高熔融石英强度、高致密性。

中国专利申请号为 CN201911135362.0公开了一种用于精密铸造型壳的熔融石英耐火材料及其生产方法，由以下质量份的原料制成：熔融石英粉70-80份、氧化钙8-10份，氧化镁6-8份，氧化锰2-3份，氧化钛3-4份，五氧化二铌1-2份，五氧化二钽1-1.5份、粘合剂4-6份，没有解决熔融石英的强度和致密度。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种高强高致密性熔融石英的生产方法，生产方法简单高效，避免了杂质元素对所述的高强高致密性熔融石英化学稳定性、强度、致密性的影响，制得的熔融石英具有良好的抗折强度、高致密性，化学稳定性好，应用前景广泛。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高强高致密性熔融石英的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）熔融石英原料的生产：将脉石英原矿先经分级与水洗除去粘土，然后破碎至4～25mm粒度范围，破碎后的石英颗粒料进行酸处理得到高纯石英原料；对高纯石英原料进行熔融处理，得到熔融石英大块料；对熔融石英大块料进行人工破碎及拣选，去除明显可见的杂质，然后通过离心式破碎机破碎至要求1-10 mm粒度范围；破碎后的熔融石英粉料经过磁选处理，得到熔融石英原料；

（2）料浆的制备：采用球磨机对熔融石英原料、堇青石进行球磨，转速为 250-300r/min,球磨方式采用正反转球磨，球磨时间为 6-10h，粉末过 500 目筛；取球墨后的粉末，加入前驱体溶液中，使得加入分散剂，通过乳酸和氨水调节pH至3-4，通过机械搅拌制备成固相含量为60-65%的料浆；

（3）凝胶固化：在70 ℃温度下，对所述料浆进行超声振动10-20min，依次加入引发剂、催化剂使得料浆凝胶固化；

（4）干燥：将上述凝胶固化的料浆，放入干燥箱，干燥升温，至 80℃-100℃恒温干燥成型，得到熔融石英陶瓷生坯；