[发明专利]一种石英多孔陶瓷材料及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及多孔陶瓷材料领域的制造技术，特别是利用石英砂为主要原料采用一定的工艺制造的一种石英多孔陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

多孔陶瓷材料是指经高温烧制而成的，体内具有相通或闭合气孔的陶瓷材料。因其具有优良的化学稳定性、均匀透过性、较低的热传导性、抗高温氧化、耐热冲击、抗腐蚀等方面具有优异的性能，被广泛的应用于环保、节能、化工、石油、冶炼、食品、制药、生物医学等多个科学领域，引起全球材料界的高度关注。

建筑材料具有高强、耐候、防火、隔热、保温等性能，是建设房屋、桥梁、厂矿等设施的必需品，在每年我国大约消耗15亿吨建筑材料，因此需要大量生产此类建筑材料。在生产建筑材料时耗费大量的土地资源，特别是人类赖以生存的粘土资源。寻求新的低品位或废料资源来代替高品位资源已经是国际上共同关注的热点问题之一，该发明利用低品位石英砂(如：河沙、沙漠沙等)作为主要原料，添加少量辅助剂，制备出高性能保温隔热建筑材料。

发明内容

本发明的目的是针对生产建筑材料时消耗大量的粘土资源，为节约现有的资源，所以利用石英砂作为主要原料，添加少量辅助剂，采用聚氨酯海绵为骨架进行浸渍成形、干燥和烧结工艺，制备出高性能保温隔热建筑材料，使低品位石英砂资源实现较高的经济价值和达到节约粘土资源的目的。

本发明为实现上述目的而采取的技术方案包括，

一种石英多孔陶瓷材料，按原料重量百分比配方如下：石英砂50-90％，增塑剂3-5％，发泡剂2-25％，烧结助剂5-20％。

其制备方法具体步骤如下：

(1)将石英砂放入球磨罐球磨；

(2)在(1)步所得料中加入适量增塑剂、发泡剂及烧结助剂，装入球磨罐中，再加入水一起球磨，得到料浆；

(3)将(2)步所得料浆采用聚氨酯海绵为骨架进行浸渍成形和30～100℃干燥，制得石英砂多孔陶瓷材料坯体；

(4)将(3)步所得坯体在900～1300℃烧结0.5～5小时，制成产品。

所述的烧结助剂可以为熔剂(MgO)。

本发明与现有技术相比，其优点在于，所采用的石英砂是利用低品位石英砂(如：河沙、沙漠沙等)，本发明可应用在砖厂现有的生产中，所制得的产品具有烧成温度低、耗能少、资源消耗少、生产成本低、性能高、操作简单等特点，具有广阔的应用范围。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

包括：

按原料重量百分比配方如下：石英砂50-90％，增塑剂3-5％，发泡剂2-25％，烧结助剂5-20％。

其制备方法具体步骤如下：

(5)将石英砂放入球磨罐球磨；

(6)在(1)步所得料中加入适量增塑剂、发泡剂及烧结助剂，装入球磨罐中，再加入水一起球磨，得到料浆；

(7)将(2)步所得料浆采用聚氨酯海绵为骨架进行浸渍成形和30～100℃干燥，制得石英砂多孔陶瓷材料坯体；

(8)将(3)步所得坯体在900～1300℃烧结0.5～5小时，制成产品。

所述的烧结助剂可以为熔剂(MgO)。

实施例一：

原料重量百分比为石英砂80％，增塑剂(高岭土)5％，发泡剂(CaCO₃)10％，熔剂(MgO)5％。

1、将石英砂放入球磨罐球磨3小时，取出得到粉体原料。

2、将(1)步所得料中加入5％的增塑剂(高岭土)，10％的发泡剂(CaCO₃)和5％的熔剂(MgO)进行配料，装入球磨罐中，再加入水(料与水的质量比为1∶1)一起球磨1小时，得到料浆。

3、将(2)步所得料浆采用聚氨酯海绵为骨架进行浸渍成形和80℃干燥，制得石英砂多孔陶瓷材料坯体。

4、将坯体放入箱式电炉中，在1120℃进行烧结1小时制得多孔陶瓷材料。所制得产品的气孔率为77％，其显微结构见附图二所示，体积密度为0.59g/cm³。

实施例二：

原料重量百分比为石英砂85％，增塑剂(高岭土)5％，发泡剂(CaCO₃)5％，熔剂(MgO)5％。

1、将石英砂放入球磨罐球磨3小时，取出得到粉体原料。

2、将(1)步所得料中加入5％的增塑剂(高岭土)，5％的发泡剂(CaCO₃)和5％的熔剂(MgO)进行配料，装入球磨罐中，再加入水(料与水的质量比为1∶1)一起球磨1小时，得到料浆。