[发明专利]一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，属于多孔陶瓷生产技术领域。本发明是以铁厂高钙水渣、硅藻土为主要原料，经过两次发泡和高温烧结，获得生产成本低、高开口气孔率、高强度、使用范围广的产品。一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：1）将原料混合后进行湿法球磨制成泥浆；2）将所述泥浆干燥成粉料；3）将所述粉料加入耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行烧结，制得微晶化多孔陶瓷毛坯；4）将微晶化多孔陶瓷毛坯干法磨切加工，得到表面遍布孔洞的板材。

技术领域

本发明涉及一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，属于多孔陶瓷生产技术领域。

背景技术

微晶化玻璃陶瓷是在原料加热出现玻璃液相过程中，通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。玻璃陶瓷特定的结构与其配方组成密切相关，除了含有一定量的玻璃形成体（SiO₂、B₂O₃、P₂O₅等）和诱导离子（Li⁺、Mg²⁺、Zn²⁺等）外，还常常通过引入晶核剂（ZrO₂、TiO₂、CaF₂等）促使玻璃整体晶化。

具有高开口气孔率、高强度的多孔性陶瓷材料是以氧化铝、碳化硅等优质原料为主料、经过成型和1300°以上高温烧结工艺制备，生产成本高。

发明内容

为解决现有多孔陶瓷生产成本高的问题，本发明提供一种微晶化多孔陶瓷板及其制备方法，该方法以铁厂高钙水渣、硅藻土为主要原料，经过两次发泡，高温烧结并产生硅灰石晶相，从而获得高开口气孔率、高强度、使用范围广的微晶化多孔陶瓷板。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种微晶化多孔陶瓷板，原料的质量百分比组分为：铁厂高钙水渣20-30%，硅藻土50-60%，高岭土5-15%，方解石/石灰石5-15%，氧化锌 1-1.5 % ，碳酸钡 1-1.5 %和碳化硅1-1.5%。

一种微晶化多孔陶瓷板，其化学组成为：SiO₂ ：50-65%，Al₂O₃：6-8%，Fe₂O₃：0.5-1.5%，CaO：18-28%，MgO：1-3%，K₂O：0.1-2%，Na₂O：0.1-2% ，ZnO：0.5-1.5% ，BaO：0.5-1.5%，TiO₂：0.1-1.5%。

一种微晶化多孔陶瓷板，容重180-200kg/m³，气孔率60～80%，抗压强度大于3Mpa，吸水率200-400%。

一种微晶化多孔陶瓷板，其泡壁上遍布孔洞，中介孔的孔径：2 nm d 50 nm，大孔的孔径：d 50 nm。

一种微晶化多孔陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：

1） 将原料混合后进行湿法球磨制成泥浆；

2）将所述泥浆干燥成粉料；

3） 将所述粉料加入耐火模具内，再将模具放入隧道窑内进行烧结，制得微晶化多孔陶瓷毛坯；

4）将 微晶化多孔陶瓷毛坯干法磨切加工，得到表面遍布孔洞的板材。

所述泥浆干燥是600°C喷雾干燥。

所述烧结过程为：以10～20 ℃/min的升温速率升温至900-1000℃，保温20-30分钟方解石或石灰石中碳酸钙发泡，再以1～5℃/min的升温速率升温至烧结终温1120-1150℃，碳化硅发泡，保温0.5～1 h，泡壁玻璃相析晶出β-CaSiO₃硅灰石晶相，再以20～30℃/min的降温速率降温至室温。