一种堇青石及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103553584103553584B(45)授权公告日2014.10.22(21)申请号201310598121.6(22)申请日2013.11.22(73)专利权人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人张海军古亚军张少伟李发亮鲁礼林(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.C04B35/195(2006.01)C04B35/622(2006.01)审查员谭越权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种堇青石及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种堇青石及其制备方法。其技术方案是：以20～45wt%的镁橄榄石与55～80wt%的焦宝石为原料，在球磨机中湿磨4～8h，得湿磨料；将湿磨料烘干，再向烘干的粉体中加入占原料1～5wt%的结合剂，成型；然后将成型的坯体置于电炉中，以2～8℃/min的升温速率升至1350～1450℃，保温2～8h，即得堇青石。其中：镁橄榄石主要化学成分为：SiO2≥44wt%，MgO≥42wt%，粒径≤88μm；焦宝石主要化学成分为：SiO2≥50wt%，Al2O3≥48wt%，粒径≤88μm。成型压力为70～80MPa；结合剂为水、木质素磺酸钠、纸浆废液和糊精中的一种。本发明具有成本低、工艺过程简单、易于控制和产率高的特点，产业化生产的前景大；所制备的堇青石纯度高。CN103553584BCN103584BCN103553584B权利要求书1/1页1.一种堇青石的制备方法，其特征在于以20～45wt%的镁橄榄石与55～80wt%的焦宝石为原料，在球磨机中湿磨4～8h，得湿磨料；将湿磨料烘干，再向烘干的粉体中加入占原料1～5wt%的结合剂，成型；然后将成型的坯体置于电炉中，以2～8℃/min的升温速率升至1350～1450℃，保温2～8h，即得堇青石。2.根据权利要求1堇青石的制备方法，其特征在于所述镁橄榄石的主要化学成分为：SiO2≥44wt%，MgO≥42wt%；镁橄榄石的粒径≤88μm。3.根据权利要求1堇青石的制备方法，其特征在于所述焦宝石的主要化学成分为：SiO2≥50wt%，Al2O3≥48wt%；焦宝石的粒径≤88μm。4.根据权利要求1堇青石的制备方法，其特征在于所述成型是在70～80MPa压力下成型。5.根据权利要求1堇青石的制备方法，其特征在于所述结合剂为水、木质素磺酸钠、纸浆废液和糊精中的一种。6.一种堇青石，其特征在于所述堇青石是根据权利要求1～5项中任一项所述堇青石的制备方法所制备的堇青石。2CN103553584B说明书1/3页一种堇青石及其制备方法技术领域[0001]本发明属于堇青石合成技术领域，具体涉及一种堇青石及其制备方法。背景技术[0002]堇青石具有较低的热膨胀系数，是优良的高温抗热震材料，被广泛用作陶瓷窑棚板、匣钵、电子封装材料、催化剂载体、泡沫陶瓷、生物陶瓷和高温热辐射材料等。由于其较低的热胀系数、较强的抗压能力和良好的耐火性能，故在耐火行业被广泛应用。天然的堇青石矿储量很少，品位较低，常用的堇青石材料是人工合成的。[0003]堇青石制备的方法主要有固相合成法、溶胶-凝胶法和水解-沉淀法等，目前工业制备堇青石主要采用高温固相合成法。常见的高温固相合成法有如下两种工艺：[0004]1）使用高纯度化工原料（MgO、Al2O3和SiO2）高温合成堇青石，研究者为了获得堇青石含量高且具有一定孔隙率的堇青石质耐火材料，用X射线衍射仪、扫描电镜和热膨胀仪等手段研究了由氧化物粉末（MgO、Al2O3和SiO2）制备堇青石陶瓷时，添加CeO2对堇青石陶瓷相组成和性能的影响，分析了CeO2在烧结过程中的作用机理（史志铭;梁开明;顾守仁CeO2对堇青石陶瓷的相组成和性能的影响-清华大学学报(自然科学版)2001-10）该工艺的优点是合成产物的纯度高，缺点是工艺成本高，反应温度高。[0005]2）以滑石、粘土等天然原料为主要反应物，加入适量的氧化铝或氧化镁化学原料，混合均匀，经1390-1400℃烧结，制备了堇青石陶瓷（杜永娟,李萍,胡丽华,等.低膨胀率堇青石陶研究[J].耐火材料.2002,36：（1）27～30）。该方法的优点是反应原料部分采用天然原料，原料来源较广泛；缺点是产品纯度不高，需要在反应原料中引入部分高纯度的MgO、Al2O3和SiO2等化工原料，成本有待进一步降低。[0006]综上所述，目前堇青石的制备方法存在工艺成本高，或产品纯度不高的问题。发明内容[0007]本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低、工艺过程简单、易于控制和产率高的堇青石的制备方