一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112500182A(43)申请公布日2021.03.16(21)申请号202110037153.3(22)申请日2021.01.12(71)申请人太原科技大学地址030024山西省太原市万柏林区窊流路66号(72)发明人周毅白伟张成霞赵红星吕振新张皓博田玉明王凯悦力国民秦梅武雅乔(74)专利代理机构北京棘龙知识产权代理有限公司11740代理人谢静(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B35/185(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，主要包括以下步骤：将粉煤灰在高温下煅烧后，采用盐酸处理，经干燥、研磨、过40目筛；将工业芒硝与工业氢氧化铝研磨、烘干、过40目筛；将过筛后的粉煤灰、工业芒硝与工业氢氧化铝装入球磨罐中，充分球磨混合后，高温煅烧，随后随炉自然冷却到室温，得到含莫来石晶须的陶瓷材料。本发明将粉煤灰固废变废为宝、流程简单高效、节能环保，合成出的莫来石晶须具有直径20‑40nm；长5‑10μm，长径比125‑500的显著特征，制备的陶瓷材料抗折强度高，性能好。CN112500182ACN112500182A权利要求书1/1页1.一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，以粉煤灰、工业氢氧化铝与工业芒硝为原料，粉煤灰高温煅烧后经盐酸处理，与工业氢氧化铝和工业芒硝混合，充分球磨混合后通过固态烧结原位合成含莫来石晶须的陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述粉煤灰、工业芒硝与工业氢氧化铝的质量比例为1.7‑2.3：5：2.7‑3.3。3.根据权利要求2所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将粉煤灰在600℃煅烧1h，采用浓度15‑25mol/L盐酸处理1‑2h，之后用清水清洗3‑4次，于90‑110℃干燥2‑4h，粉磨后过40目筛；（2）将工业芒硝与工业氢氧化铝于90‑110℃干燥2‑4h，粉磨后过40目筛；（3）将过筛后的粉煤灰、工业芒硝与工业氢氧化铝按重量比称量后装入球磨罐中，充分球磨混合4‑6小时后移入刚玉瓷舟中，在箱式炉中900℃‑1100℃煅烧2‑3小时，随后随炉自然冷却到室温，得到含莫来石晶须的陶瓷材料。4.根据权利要求2所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将粉煤灰在600℃煅烧1h，采用浓度15‑25mol/L盐酸处理1‑2h，之后用清水清洗3‑4次，于90‑110℃干燥2‑4h，粉磨后过40目筛；（2）将工业芒硝与工业氢氧化铝于90‑110℃干燥2‑4h，粉磨后过40目筛；（3）将过筛后的粉煤灰、工业芒硝与工业氢氧化铝按重量比称量后装入球磨罐中，充分球磨混合4‑6小时后，经干燥后得到预混合料；（4）预混均匀的粉料陈化后，用压片机压制成长×宽×高＝5mm×5mm×50mm的条形坯体；（5）将上述条形坯体置于刚玉垫板上，在箱式炉中以3‑4℃/min的速率升温到900℃‑1100℃之间，保温2‑3小时后，随后随炉自然冷却到室温，得到含莫来石晶须的陶瓷材料。5.根据权利要求3或4任一所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述的球磨罐或为刚玉球磨罐、或为玛瑙球磨罐、或为聚氨酯球磨罐。6.根据权利要求5所述的一种莫来石晶须的制备方法，其特征在于，所述球磨罐为刚玉球磨罐，介质球为刚玉球、球磨介质为蒸馏水，混合料：刚玉球：蒸馏水的质量比为1：2：1。7.根据权利要求4所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）制备条形坯体的具体如下：（a）在预混均匀的粉料中加入原料重量的3‑5％，重量百分浓度为5‑10％的聚乙烯醇溶液，用研磨棒混合研磨15‑45min后，装入密闭容器中陈化10‑12h；（b）将陈化后的粉料用压片机以20MPa的压力压制成长×宽×高＝5mm×5mm×50mm的条形坯体。8.根据权利要求4所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所得含莫来石晶须的陶瓷材料抗折强度平均值达到50MPa以上。9.根据权利要求4所述的一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）所得含莫来石晶须陶瓷材料以莫来石晶须相为主，晶须直径20‑40nm，长5‑10μm，长径比在125‑500的范围。2CN112500182A说明书1/4页一种原位合成莫来石晶须陶瓷材料的制备方法技术领域[0001]本发明属于材料制备领域，尤其涉及一种