[發明專利]一種耐高溫陶瓷復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110208560.6
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113087505A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 孫斌
• 申請（專利權）人: 湖州師范學院
• 主分類號: C04B35/18
• 分類號: C04B35/18;C04B35/622;C04B35/63
• 代理公司: 北京華仁聯合知識產權代理有限公司 11588
• 代理人: 孫艾明

本發明公開了一種耐高溫陶瓷復合材料及其制備方法和應用，方法包括：(1)將含鈣、鈉和鉀的鋁硅酸鹽類造巖礦物與莫來石、硅酸鋁纖維、鋰輝石、二氧化硅、二硼化鋯、氧化鋁、硅粉、氧化鈣和硅鋁酸鹽粘土進行混合成粗混合漿料；(2)將石墨烯粉和腐殖酸鈉混入粗混合漿料中，制得球磨料A；(3)將聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和羧甲基纖維素混入球磨料A中，制得球磨料B；(4)將球磨料B進行出料過篩處理，制得混合物料；(5)將混合物料進行靜置沉淀、濾出后，加入到壓濾機中進行壓濾處理，制得陶瓷坯料；(6)將陶瓷坯料塑形成陶瓷胚體，然后將陶瓷胚體送入窯爐中燒制處理，制得耐高溫陶瓷復合材料，本方案實施可靠、制品耐高溫性能佳。

技術領域

本發明屬于陶瓷材料技術領域，尤其是一種耐高溫陶瓷復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

陶瓷在中國具有悠久的歷史，隨著制作技術的不斷改良，目前陶瓷制品不僅在工藝品上獲得廣泛應用，而且實際生產過程中使用的工件上也常有陶瓷材料應用，陶瓷材料由于其原料和制備工藝的特殊性，使得陶瓷在高溫環境下仍然具有良好的性能，但是即便如此，人們對陶瓷材料的研究仍在不斷深入，陶瓷材料的耐溫性能上，仍然具有探索的前進空間，如何進一步提高陶瓷的耐高溫能力，依然是具有實際意義的研究課題。

發明內容

針對現有技術的情況，本發明的目的在于提供一種耐高溫性能好、穩定性佳、實施可靠和成本低的耐高溫陶瓷復合材料及其制備方法和應用。

為了實現上述的技術目的，本發明所采用的技術方案為：

一種耐高溫陶瓷復合材料的制備方法，其包括如下步驟：

(1)將含鈣、鈉和鉀的鋁硅酸鹽類造巖礦物進行粗破碎后，與粗研磨后的莫來石、硅酸鋁纖維、鋰輝石、二氧化硅、二硼化鋯、氧化鋁、硅粉、氧化鈣和硅鋁酸鹽粘土進行混合，然后加入到濕球磨機中，并以水進行調制和球磨處理1～1.5h，制得固含量為30％～40％的粗混合漿料；

(2)將石墨烯粉和腐殖酸鈉預先分散在水中，制得分散液A，然后將分散液A混入置于濕球磨機中的粗混合漿料中，并繼續加入水將濕球磨機中的物料調節成固含量為25％～35％的漿料，然后繼續進行球磨混合2.5～3h，制得球磨料A；

(3)將聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和羧甲基纖維素預先分散在水中，制得分散液B，然后將分散液B混入置于濕球磨機中的球磨料A中，并繼續加入水將濕球磨機中的物料調節成固含量為22％～30％的漿料，然后繼續進行球磨混合0.5～1h，制得球磨料B；

(4)將球磨料B進行出料過篩處理，制得粒度為160～200目的混合物料；

(5)將過篩處理獲得的混合物料進行靜置沉淀處理，然后將沉淀物濾出，并加入到壓濾機中進行壓濾處理，制得含水率為32％～35％的陶瓷坯料；

(6)將陶瓷坯料塑形成陶瓷胚體，然后將陶瓷胚體風干至立起不變形后，再將陶瓷胚體從模型件中取出并送入到窯爐中以850～1300℃的溫度進行燒制處理8～10h，制得耐高溫陶瓷復合材料。

作為一種可能的實施方式，進一步，各步驟原料的添加份數為：

作為一種較優的實施選擇，優選的，所述的硅鋁酸鹽類造巖礦物為鈉長石、鈣長石、鋇長石、鋇冰長石、微斜長石、正長石或透長石一種以上混合而成。

作為一種較優的實施選擇，優選的，步驟(6)中，窯爐以920～950℃的溫度對陶瓷坯體進行燒制處理2～3h，然后再將溫度上升至1100～1140℃進行燒制處理3.5～5.5h，繼而再以800～850℃的溫度進行燒制處理1～2h，最后將燒制完成后的制品隨爐冷卻至常溫后，制得耐高溫陶瓷復合材料。

作為一種較優的實施選擇，優選的，步驟(6)中，窯爐以200～280℃的升溫速率升溫至920～950℃。