一种β-硅酸二钙及其制备方法.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CN105712362A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610259381.4(22)申请日2016.04.25(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人王玺堂邹千马妍王周福刘浩许欢(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C01B33/24(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β-硅酸二钙及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种β-硅酸二钙及其制备方法。其技术方案是：先按钙源∶硅源∶钡源的摩尔比为1∶(0.2~1)∶(0.02~0.05)配料，得到混合料；再向所述混合料中加入80~120wt%的蒸馏水，混合均匀；然后在70~110℃条件下干燥12~24小时，细磨，机压成型，在空气气氛和1200~1600℃条件下保温2~5小时，随炉冷却，制得β-硅酸二钙。上述技术方案中：所述钙源为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙和碳酸氢钙中的一种；所述硅源为二氧化硅或为偏硅酸；所述钡源为碳酸钡、氢氧化钡和硫酸钡中的一种。本发明具有工艺简单、成本低和容易操作的特点；所制备的β-硅酸二钙无粉化现象、纯度高和杂相少，为拓宽β-硅酸二钙在硅酸盐材料领域的应用奠定了基础。CN105712362ACN105712362A权利要求书1/1页1.一种β-硅酸二钙的制备方法，其特征在于所述制备方法是：按钙源∶硅源∶钡源的摩尔比为1∶(0.2～1)∶(0.02～0.05)配料，得到混合料；再向所述混合料中加入80～120wt％的蒸馏水，混合均匀；然后在70～110℃条件下干燥12～24小时，细磨，机压成型，在空气气氛和1200～1600℃条件下保温2～5小时，随炉冷却，制得β-硅酸二钙。2.根据权利要求1所述的β-硅酸二钙的制备方法，其特征在于所述钙源为氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙和碳酸氢钙中的一种，所述钙源的粒度小于0.088mm。3.根据权利要求1所述的β-硅酸二钙的制备方法，其特征在于所述硅源为二氧化硅或为偏硅酸，所述硅源的粒度小于0.088mm。4.根据权利要求1所述的β-硅酸二钙的制备方法，其特征在于所述钡源为碳酸钡、氢氧化钡和硫酸钡中的一种，所述钡源的粒度小于0.088mm。5.根据权利要求1所述的β-硅酸二钙的制备方法，其特征在于所述机压成型的压力为50～200MPa。6.一种β-硅酸二钙，其特征在于所述β-硅酸二钙是根据权利要求1～5项中任一项所述β-硅酸二钙的制备方法所制备的β-硅酸二钙。2CN105712362A说明书1/4页一种β-硅酸二钙及其制备方法技术领域[0001]本发明属于硅酸盐材料技术领域。具体涉及一种β-硅酸二钙及其制备方法。背景技术[0002]近年来的研究表明，水泥回转窑在被熟料渣侵蚀的过程中会在其表面形成一层硅酸二钙(Ca2SiO4，简称C2S)保护层。在高温环境下，C2S具有熔点高和粘度高的特点，可以阻止熟料渣对窑体内衬的进一步侵蚀，从而能延长其使用寿命。[0003]C2S有α、β、γ、αL、αH五种晶型，γ-C2S是常温稳定晶相，β-C2S是介稳晶相，其他相都3是高温晶相。在缓慢降温至约500℃时，C2S会由密度为3.28g/cm的β型转变为密度为2.973g/cm的γ型，产生约10%的体积膨胀。有研究表明，回转窑内衬表面形成的C2S保护层发生晶型转变会导致内衬材料剥落。如果可以控制回转窑表面形成的β-C2S，那么就不会发生β-C2S到γ-C2S的晶型转变，就不会导致窑体内衬材料的剥落甚至损毁。[0004]目前存在一些得到β-硅酸二钙的方法。如“采用磷化合物稳定了皮江法炼镁还原渣中β-硅酸二钙”(CN201210237650.9)专利技术，该技术用磷化合物稳定了炼镁还原渣中的β-硅酸二钙；“一种微波合成生物活性β-硅酸二钙的制备方法”(CN200910042457.8)专利技术，该技术通过微波低温快速合成，制备出具有优良生物活性和生物相容性的β-硅酸二钙；“β-硅酸二钙多孔生物陶瓷支架及其制备方法和应用”(CN201510348036.3)专利技术，该技术采用多孔有机泡沫作为前驱体，泡沫前驱体经处理后加入陶瓷浆料中浸渍挂浆，去除多余陶瓷浆料后烘干、烧成后急冷制得β-硅酸二钙多孔生物陶瓷支架。[0005]现有的β-硅酸二钙的制备方法或工艺比较复杂、或需要采用急冷措施，或所选用的稳定剂会导致材料中出现杂相，从而限制了β-硅酸二钙在硅酸盐材料领域的推广和应用。发明内容[0006]本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种工艺简单和成本低的制备β-硅酸二钙材料的方法；用该方法制备的β-硅酸二钙无粉化现象、纯度