[發明專利]一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法

在審

• 申請號: 201910871829.1
• 申請日: 2019-09-16
• 公開（公告）號: CN110498688A
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 李連地;宋學斌
• 申請（專利權）人: 江蘇瑞復達新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/63
• 分類號: C04B35/63
• 代理公司: 11676 北京華際知識產權代理有限公司
• 代理人: 黎芳芳<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明公開了一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法，其中包括活性氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉、復合添加劑、交聯劑和減水劑等組分；在現如今的硅鐵合金、金屬硅、氧化鋯等行業生產過程中，會產生大量的副產物煙塵，本技術方案可將副產物煙塵經收塵器收集后分離制備得到活性氧化硅微粉，不僅降低了生產成本，而且能夠變廢為寶、實現可持續循環利用；本發明工藝設計合理，不僅改善了硅溶膠和鋁溶膠的粘結性和耐高溫性，同時克服了二者單獨使用的不足，有效提高了利用該高硅氧鋁溶膠粉制備的結構陶瓷的強度和耐高溫性能；同時技術方案中高硅氧鋁溶膠粉通過加密壓實提高物料松散密度，便于運輸存儲。

技術領域

本發明涉及結構陶瓷技術領域，具體是一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法。

背景技術

硬鋁合金主要是以Al-Zn-Mg-Cu系為主的合金，現如今，由于硬鋁合金具有密度低、強度高、加工性能好及焊接性能優良等特點，被廣泛應用于航空工業及民用工業等領域，因此硬鋁合金的生產工藝是我們急需研究的問題。

現如今在硬鋁合金冶煉過程中，對熔化爐、保溫爐的耐火材料有一定的要求，而耐火材料一般選擇為結構陶瓷，為了提高陶瓷的流動性，避免出現由于水含量較多導致結構陶瓷性能降低的情況，我們一般會在結構陶瓷制備過程中添加硅溶膠或鋁溶膠，但硅溶膠的脆性過大，鋁溶膠的強度不足，添加后得到的陶瓷材料強度較低，性能較差，這給我們的合金生產帶來不便。

針對這種情況，我們設計了一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法，需要提高結構陶瓷的強度和耐高溫性能，這是我們亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉，所述溶膠粉各原料組分如下：以重量百分比計，活性氧化硅微粉60-95％、活性氧化鋁微粉1-20％、剛玉微粉0-20％、復合添加劑1-20％、交聯劑2-20％、減水劑0.01-10％。

本技術方案中設計了一種結構陶瓷增強用高硅氧鋁溶膠粉及其制備方法，其中包括活性氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、剛玉微粉、復合添加劑、交聯劑和減水劑等組分；在現如今的硅鐵合金、金屬硅、氧化鋯等行業生產過程中，會產生大量的副產物煙塵，本技術方案可將副產物煙塵經收塵器收集后分離制備得到活性氧化硅微粉，不僅降低了生產成本，而且能夠變廢為寶、實現可持續循環利用，實用性較好。

在實際結構陶瓷制備過程中，操作人員一般需要控制加水量，避免出現由于水量過多造成陶瓷性能降低的問題，因此現如今多在結構陶瓷中添加硅溶膠或鋁溶膠，以提高結構陶瓷的流動性，降低拌和水量，但硅溶膠、鋁溶膠的強度較低，得到的結構陶瓷的強度也大大降低；因此，本方案為了解決該問題，其中利用活性氧化鋁微粉、剛玉微粉提供氧化鋁，活性氧化硅微粉提供氧化硅，通過與復合添加劑、交聯劑和減水劑等組分混合，制備得到高硅氧鋁溶膠粉，該高硅氧鋁溶膠粉可以部分替代水泥，或者全部替代水泥加入結構陶瓷材料中，可以改善陶瓷材料的流動性，而在結構陶瓷后續加工過程中，在高溫環境中，該高硅氧鋁溶膠粉粒子可以化學鍵的形式結合，具體表現為Si-O-Si、Si-O-Al、Al-O-Al，從而形成穩定的空間網絡結構，提高結構陶瓷的強度和耐高溫性能，且該結構陶瓷所需的化學結合水的量顯著減少，干燥時間也大為縮短，適用于工業生產。

較優化地，所述活性氧化硅微粉的粒徑≤5μm，所述活性氧化硅微粉中氧化硅的含量≥75％。

較優化地，所述活性氧化鋁微粉的粒徑≤15μm，所述活性氧化鋁微粉中氧化鋁的含量≥90％。

較優化地，所述剛玉微粉的粒徑≤100μm，所述剛玉微粉中的氧化鋁含量≥93％。