[发明专利]热成型多孔陶瓷

说明书

本发明涉及一种多孔陶瓷及其生产方法，尤其是一种热成型多孔陶瓷，及其结合我国资源的实际，以膨胀页岩、膨胀粘土为原料，或为主要原料进行热成型多孔陶瓷生产的方法。

公知的相关技术有：

陶粒：多孔陶瓷的一种，是多孔而质轻的粒料，一般是在易熔粘土中加入煤粉、炭粒或木屑等起泡剂，经混合烧制而成的，用作混凝土填充料以及保温材料。

申请号93103883.6“一种多孔质陶粒的无配料生产方法及其陶粒和应用”，提出了一种多孔陶瓷的无配料生产方法，扩大了陶粒的应用范筹。

申请号93102556.7“垃圾多孔体材料”，是一项以垃圾和膨胀页岩为原料进行陶粒的生产，同时处理垃圾的技术。

以上技术其产品都是一种人造骨料，使其具有设计尺寸和形态，还需要大量消耗胶结剂（水泥等），以及一系列的加工工序，使工艺繁销，流程复杂，能耗增高，制造成本成倍增大，以致难于推广，且粒间粘结力弱，成品率低，强度不高。

“一种微孔多孔砖”是以农业废弃物作造孔材料，模压成型的。

日本开发的一种“多孔陶瓷”是使用膨润土为支撑剂，注浆成型的，但是都需外加剂而限制了大规模的生产，同时也带来了工序的复杂和成本的增高。

参考资料：

1、国别：中国。名称：《发明专利公报》，标题“一种多孔质陶粒的无配料生产方法，及其陶粒和应用”，申请人：蒋里军，公开日93·2·24，申请号93103883·6，申请日92·5·20分类号CO4B100、CO4B14/02，第9卷，第8号。

2、国别：中国，专利申请号931025567，申请日：93·2·28，标题：“垃圾多孔体材料”，申请人：蒋里军（未公开）。

3、国别：中国，名称：《材料科学进展》，标题：“复合材料热膨胀的一个理论模型”，著者：王玉庆，1989年10月，第3卷5号43页。

4、国别，中国。名称：《建材工业信息》，日本专利，标题：“陶瓷混凝土板”，译者：陈东，1994年第2期8页。

本发明的目的是：结合我国资源的实际，发掘和提供一种热成型多孔陶瓷及其生产方法，其生产的多孔陶瓷不但是轻质高强的，而且是具有设计尺寸和形态的陶瓷多孔体，其设计尺寸和形态是在烧结过程中热成型的，在进行热成型多孔陶瓷的生产过程中，可以无需配料，可以不加入任何外加剂（发泡剂、造孔剂、支撑剂……）而以膨胀页岩、膨胀沾土为单一原料，进行热成型多孔陶瓷的生产，也无需一般人造骨料加工制成具有设计尽寸和形态时所需要的大量胶结剂（水泥），以及一系列的加工序，从而使制造成本大幅度降低。

本发明是这样实现的：结合我国拥有十分丰富、异常优异的陶瓷原料资源的实际，以各种成份含量非常符合多孔陶瓷生产要求的膨胀页岩，膨胀粘土为原料，或为主要原料，可以无需配料、无需任何外加剂，而进行热成型多孔陶瓷的生产，其采用的膨胀页岩、膨胀粘土呈灰黑、浅灰、黄灰、紫褐等色，粘土到粉砂结构，性脆而硬度低，其矿物成份主要为：水云母、高岭土、蒙托石，并含有适量的碳和铁质。当这类膨胀（易熔）岩土在1050-1300℃温度下焙烧的时候，铁与碳互相作用，发生氧化铁的还原反应，还原后的铁和硅酸盐发生反应而形成易熔的低熔体，当受热到熔点时，由于挥发份而产生气相物质，并同时膨胀，经冷却形成具有轻质高强的陶瓷多孔体，从而达到无配料或单一原料进行多孔陶瓷生产的目的。本发明采取的膨胀页岩、膨胀粘土，除具有上述的岩矿理化性质和热膨胀特征之外，尚具有单向热膨胀（线性热膨胀）和多向热膨胀的热塑性性能。

其多向热膨胀热塑性特征是：在一定的温度下受热软化，同时产生多向热膨胀，并在膨胀的过程中，具有可塑性和自支撑的性质而不产生流动或坍踏。利用这一性能，可以在常温下预制成初坯（模压、塑造、浇注），然后入窑焙烧，使其受热软化膨胀达到预期设计尺寸和形态。与此相应的热成型多孔陶瓷工艺称为多向热膨胀热塑性工艺。虽然有预制，但最终尺寸和形态是在高温条件下，通过热膨胀热塑成型的。

用这种多向热膨胀热塑性工艺模式，进行热成型多孔陶瓷的生产，各向都是可以进行热膨胀而不受限和不受压的，或不受应力状态束缚的，因此，其多向热膨胀能充分进行，可生产出轻质，超轻质的多孔陶瓷，其产品完全能浮于水上，而且有很轻的质量。