一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法.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CN107879752A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201711161696.6(22)申请日2017.11.21(71)申请人常州市好利莱光电科技有限公司地址213154江苏省常州市罗溪镇空港产业园旺财路10号(72)发明人龙仕冬林茂兰张建初(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/10(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B38/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法(57)摘要本发明涉及蓄热材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法。本发明将自制的硅酸在高温下附着在铝矾土孔隙中，铝矾土的金属离子进入有机酸中，接着再高温脱水，使得铝矾土形成六配位的结构，通过和二氧化硅配合，最终烧结合成莫来石结构的蜂窝陶瓷，莫来石结构的蜂窝陶瓷耐高温性能优异，最高可达1700℃，具有极佳的耐高温性；向陶瓷中加入了氧化钙，有利于莫来石陶瓷人膨胀系数的降低，降低陶瓷的烧结温度，从而提高蜂窝陶瓷的稳定性，降低其热膨胀系数；碳化硅的引入，减少陶瓷材料的显气孔率，剩下的碳化硅和可以起到颗粒弥散增强的作用，进一步减少陶瓷的显气孔率。CN107879752ACN107879752A权利要求书1/1页1.一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将铝矾土和质量分数为20%的硅酸钠溶液依次装入超声振荡仪中，超声振荡处理20～30min得到混合液，用浓度为1mol/L盐酸调节混合液pH至5.5～6.0，继续超声振荡反应40～50min；（2）待上述振荡反应结束后，得到反应液，对反应液加热升温，保温反应3～5h后过滤分离得到滤渣，将滤渣和浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液以及硼化镍混合后得到混合物；（3）将上述混合物装入高压反应釜中，搅拌反应1～2h，过滤分离得到反应滤渣，将反应滤渣和氢氧化钠混合后移入马弗炉中，保温反应1～2h，得到改性铝矾土；（4）按重量份数计，称取40～50份上述改性铝矾土、25～35份纳米二氧化硅、1～2份氧化钙放入气流磨中研磨粉碎1～2h后过200目筛得到混合粉末，再向混合粉末中加入3～5份羧甲基纤维素、1～2份桐油、10～12份水搅拌混合20～30min得到泥料；（5）将上述泥料经挤出机真空炼泥10～15次，炼泥结束后用塑料薄模密封，30～40h，将陈腐泥料用挤出机通过规格为：横截面为圆形，孔型为方形，孔密度为100孔/cm2的模具挤压成型，挤出压力为20～25MPa，将挤出的泥料用钼丝切割成长度为80mm的蜂窝陶瓷坯体；（6）将上述蜂窝陶瓷坯体自然晾干后放入高温电阻炉中，保温烧结6～8h后自然冷却至室温，经砂轮打磨使端面平整光滑，即得耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体。2.根据权利要求1所述的一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的铝矾土和质量分数为20%的硅酸钠溶液的质量比为1:5，超声振荡处理的功率为200～300W。3.根据权利要求1所述的一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的加热升温至150～200℃，滤渣和浓度为0.5mol/L柠檬酸溶液以及硼化镍的量比为10:50:1。4.根据权利要求1所述的一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的搅拌反应的温度为200～300℃，搅拌反应的压力为2.0～3.0MPa，反应滤渣和氢氧化钠的质量比为10:1，保温反应的温度为400～500℃。5.根据权利要求1所述的一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于：步骤（4）中所述的真空炼泥份真空度为0.09MPa，陈腐的温度为20～30℃。6.根据权利要求1所述的一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法，其特征在于：步骤（5）中所述的保温烧结的温度为1300～1400℃。2CN107879752A说明书1/5页一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法技术领域[0001]本发明涉及蓄热材料制备技术领域，具体涉及一种耐高温低显气孔率蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法。背景技术[0002]近年来，能源循环利用已成为全世界各国研究的热点。我国由于人均能源资源短缺，环境容量有限，生态脆弱，极大的制约我国的可持续发展。其中工业窑炉是我国耗能大户，约占全国总能耗的25％，能源利用率低是造成工业炉耗能大的主要原因之一。与发达国家的工业炉相比，国内的工业窑炉平均热效率要低20％左右，浪费的能源相当于2亿吨标准煤，可见工业窑炉节能潜力