[發明專利]一種高強韌性石墨烯復合陶瓷

在審

• 申請號: 201810511548.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108546105A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 林榮銓
• 申請（專利權）人: 林榮銓
• 主分類號: C04B35/19
• 分類號: C04B35/19;C04B35/622;C04B35/81;C04B35/80;C04B41/86;C03C8/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 任重;單香杰

本發明公開了一種高強韌性石墨烯復合陶瓷，包括坯體：氧化鐵、鈣長石、鉀長石、凹凸棒土、鋰輝石、石墨烯、納米二氧化鈦纖維粉末、碳化硅晶須、硫酸鋇、玻璃微珠；釉料：高嶺土、石墨烯、納米二氧化鈦纖維粉末、竹炭粉、碳化硅晶須、硫酸鋇、玻璃微珠、鉀長石、石英砂、滑石粉、橄欖石、竹炭粉、氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、硅酸鋯、氧化鋅、氧化镥。本發明通過引入纖維強化技術，結合石墨烯的使用，同時復配以硫酸鋇和玻璃微珠改善石墨烯的分散性，各組分按照合適的配比可發揮明顯的協同增效作用，顯著增強陶瓷的強韌性；而且所得陶瓷材料對空氣污染物也具有顯著的吸附去除能力，耐蝕性能優異；應用范圍更廣闊，且制備方法簡單，適宜工業化生產。

技術領域

本發明屬于陶瓷技術領域。更具體地，涉及一種高強韌性石墨烯復合陶瓷。

背景技術

陶瓷材料具有高熔點、高硬度、高耐磨性、高化學穩定性等優點，但是脆性是其致命的缺點，限制了陶瓷材料的應用范圍，因此，陶瓷材料的強韌化一直是材料學家長期關注的問題。

另外，對于傳統結構陶瓷來說，往往強度的增加會伴隨著材料的斷裂韌性下降，陶瓷材料的硬度與韌性之間的矛盾也是陶瓷材料的一大問題，限制了它的推廣應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有陶瓷材料的強韌化問題不足，提供一種復配石墨烯結合纖維強化技術制備高強韌性石墨烯復合陶瓷的方法。

本發明的目的是提供一種高強韌性石墨烯復合陶瓷。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種高強韌性石墨烯復合陶瓷，由如下組分制成：

坯體：氧化鐵、鈣長石、鉀長石、凹凸棒土、鋰輝石、石墨烯、納米二氧化鈦纖維粉末、碳化硅晶須、硫酸鋇、玻璃微珠；

釉料：高嶺土、石墨烯、納米二氧化鈦纖維粉末、竹炭粉、碳化硅晶須、硫酸鋇、玻璃微珠、鉀長石、石英砂、滑石粉、橄欖石、竹炭粉、氧化鐵、氧化鋁、氧化鎂、硅酸鋯、氧化鋅、氧化镥。

優選地，所述高強韌性石墨烯復合陶瓷由如下重量份的組分制成：

(1)坯體：氧化鐵3～8份、鈣長石4～8份、鉀長石5～10份、凹凸棒土 4～8份、鋰輝石10～15份、石墨烯5～7份、納米二氧化鈦纖維粉末3～6份、碳化硅晶須2～5份、硫酸鋇3～5份、玻璃微珠2～5份；

(2)釉料：高嶺土4～10份、石墨烯2～5份、納米二氧化鈦纖維粉末1～ 3份、竹炭粉1～2份、碳化硅晶須2～5份、硫酸鋇1～3份、玻璃微珠1～4份、鉀長石5～10份、石英砂3～8份、滑石粉4～9份、橄欖石3～8份、竹炭粉2～ 5份、氧化鐵1～3份、氧化鋁5～9份、氧化鎂3～7份、硅酸鋯4～8份、氧化鋅2～5份、氧化镥2～6份。

更優選地，所述高強韌性石墨烯復合陶瓷由如下重量份的組分制成：

(1)坯體：氧化鐵5份、鈣長石6份、鉀長石8份、凹凸棒土6份、鋰輝石13份、石墨烯6份、納米二氧化鈦纖維粉末4份、碳化硅晶須3份、硫酸鋇 4份、玻璃微珠3份；

(2)釉料：高嶺土7份、石墨烯3份、納米二氧化鈦纖維粉末2份、竹炭粉2份、碳化硅晶須3份、硫酸鋇2份、玻璃微珠3份、鉀長石7份、石英砂6 份、滑石粉7份、橄欖石6份、竹炭粉4份、氧化鐵2份、氧化鋁7份、氧化鎂5份、硅酸鋯6份、氧化鋅3份、氧化镥4份。

另外，所述高強韌性石墨烯復合陶瓷的制備方法如下：

S1.將坯體原料烘干粉碎后過160～180目，然后按比例混合后，以乙醇和水混合物為介質磨球球磨1～2.5h，得到混合均一的漿料，漿料經沉淀，去除上清液，沉淀物曬干，放入煉泥機中進行煉泥，將煉泥通過拉坯裝置進行拉坯，形成坯體，烘干后陳化，再800～850℃下素燒0.5～1h；