[發(fā)明專利]一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110037153.3
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112500182B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設計）人: 周毅;白偉;張成霞;趙紅星;呂振新;張皓博;田玉明;王凱悅;力國民;秦梅;武雅喬
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/185;C04B35/622
• 代理公司: 北京棘龍知識產(chǎn)權代理有限公司 11740
• 代理人: 謝靜

1.一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法，其特征在于，以粉煤灰、工業(yè)氫氧化鋁與工業(yè)芒硝為原料，粉煤灰高溫煅燒后經(jīng)鹽酸處理，與工業(yè)氫氧化鋁和工業(yè)芒硝混合，充分球磨混合后通過固態(tài)燒結原位合成含莫來石晶須的陶瓷材料，所述粉煤灰、工業(yè)芒硝與工業(yè)氫氧化鋁的質量比例為1.7-2.3：5：2.7-3.3，包括以下步驟：

（1）將粉煤灰在600℃煅燒1h，采用濃度15-25 mol/L鹽酸處理1-2h，之后用清水清洗3-4次，于90-110℃干燥2-4 h，粉磨后過40目篩；

（2）將工業(yè)芒硝與工業(yè)氫氧化鋁于90-110℃干燥2-4 h，粉磨后過40目篩；

（3）將過篩后的粉煤灰、工業(yè)芒硝與工業(yè)氫氧化鋁按重量比稱量后裝入球磨罐中，充分球磨混合4-6小時后，經(jīng)干燥后得到預混合料；

（4）預混均勻的粉料陳化后，用壓片機壓制成長×寬×高＝5 mm×5 mm×50 mm的條形坯體；

（5）將上述條形坯體置于剛玉墊板上，在箱式爐中以3-4℃ /min的速率升溫到900℃-1100℃之間，保溫2-3小時后，隨后隨爐自然冷卻到室溫，得到含莫來石晶須的陶瓷材料，

步驟（5）所得含莫來石晶須陶瓷材料以莫來石晶須相為主，晶須直徑20-40nm，長5-10μm，長徑比在125-500的范圍。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述的球磨罐或為剛玉球磨罐、或為瑪瑙球磨罐、或為聚氨酯球磨罐。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法，其特征在于，所述球磨罐為剛玉球磨罐，介質球為剛玉球、球磨介質為蒸餾水，混合料：剛玉球：蒸餾水的質量比為1：2：1。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟（4）制備條形坯體的具體如下：

（a）在預混均勻的粉料中加入原料重量的3-5％，重量百分濃度為5-10％的聚乙烯醇溶液，用研磨棒混合研磨15-45min后，裝入密閉容器中陳化10-12h；

（b）將陳化后的粉料用壓片機以20 MPa的壓力壓制成長×寬×高＝5 mm×5 mm×50mm的條形坯體。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種原位合成莫來石晶須陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟（5）所得含莫來石晶須的陶瓷材料抗折強度平均值達到50MPa以上。