[發明專利]一種熔融石英空心球的制備方法

有效

• 申請號: 201210000062.3
• 申請日: 2012-01-01
• 公開（公告）號: CN102701573A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 張拯;雷復興;孫學義;劉廣彬
• 申請（專利權）人: 洛陽北苑特種陶瓷有限公司
• 主分類號: C03B20/00
• 分類號: C03B20/00;C03B19/10
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 陸君

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技術領域

本發明涉及輕質熔融石英制品技術領域，具體是涉及一種熔融石英空心球的制備方法。

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背景技術

熔融石英材料，如主要成分為SiO₂的玻璃陶瓷具有兩大顯著特點：1）熱膨脹系數很低，其熱膨脹系數僅為0.54×10^-6/℃；2）熱傳導率很低，其熱傳導率僅為2.1W/m·K。因此，熔融石英材料不僅具有非常優良的耐急冷急熱性，而且具有非常優良的隔熱性能。如果將熔融石英材料加工成輕質隔熱制品，該輕質隔熱制品的隔熱效果是其它耐火輕質隔熱制品無法比擬的。

熔融石英空心球是制備熔融石英輕質隔熱制品的一種原料；目前國內用于生產隔熱保溫輕質耐火制品的空心球有空心漂珠、氧化鋁空心球、氧化鋯空心球等。這些空心球大多采用高溫熔融噴吹工藝而成，而熔融石英由于熔體的粘度太大無法噴吹成球。

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發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種成球載體滾球的方法制備熔融石英空心球。

本發明的熔融石英空心球的制備方法，采用有機球狀載體成球，再將有機球狀載體高溫燒制形成空心球，具體包括以下步驟：

（1）、原料選擇

采用純度為97.0～99.0wt%的熔融石英為原料，其顆粒度為325～500目，即0.025～0.05mm；

（2）空心球的制備

a）、選擇可燒掉的球型物作為成球載體，采用滾球機作為成球設備；

b）、先將成球載體放入滾球機中，噴灑液體結合劑，使成球載體表面被液體結合劑浸潤，再將熔融石英原料撒入滾球機中，在成球載體表面形成熔融石英包裹層；

c）將步驟b）制備的成球物經80～100℃×10小時干燥；

d）將步驟c）干燥的成球物裝入高溫窯爐中，經1100～1200℃燒結，保溫6～10小時，制成成品。

????進一步，所述成球載體為有機球體，包括聚苯乙烯球、聚乙烯球及橡膠球。

進一步，所述有機球體的粒徑為2～5mm。

進一步，所述液體結合劑為水基結合劑。

進一步，所述液體結合劑為水、水玻璃或硅膠。

進一步，所述滾球機為斜盤式或斜筒式。

選用有機成球載體的優點是：1、燃燒點較低，容易燒掉；2、幾乎沒有殘留物，對熔融石英的高溫性能沒有影響。

有機球體的粒徑為2～5mm；當粒度小于2mm時，成球率很低，空心球的壁厚較厚，影響其隔熱性能；當粒度大于5mm時，空心球的強度會降低，影響使用。

由于液體結合劑要求與有機載體有很好潤濕性，實驗表明，水、水玻璃、硅膠等水基結合劑都具有較好的潤濕性。

與其它材質的空心球相比，本工藝制備的熔融石英空心球具有以下優點：

1）、堆積密度低。熔融石英空心球的堆積密度約為0.5~0.7g/cm³，因此，用該熔融石英空心球制備的制品具有更低的體積密度和更好的絕熱性能。

2）、耐急冷急熱性好。熔融石英空心球的熱膨脹系數約為0.5×10^-6/℃,具有很好的熱震穩定性。

3）、隔熱性能好。熔融石英空心球的導熱系數約為0.1?W/m·K，隔熱效果非常好。

4）、化學性能穩定。SiO₂屬中性氧化物，除氫氟酸和熱濃硫酸對其有侵蝕之外，與其它酸類物質和各種金屬熔體幾乎不發生作用，對各種玻璃熔渣也有非常好的耐侵蝕性。

本工藝制備的熔融石英空心球可以作為耐火隔熱保溫制品的優質原料，例如熔融石英空心球澆注料、熔融石英空心球輕質隔熱磚、熔融石英空心球填充料等等，具有很好的應用前景。

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具體實施方式

原料的SiO₂含量及顆粒度、結合劑選擇、有機載體選擇、干燥及燒結溫度見下表：

上述實施例制備的熔融石英空心球的主要理化指標見下表：