[发明专利]一种发泡陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种发泡陶瓷及其制备方法和应用，涉及陶瓷技术领域。该发泡陶瓷主要由以下成分制成：碳化硅陶瓷辊棒废料、抛光废渣、膨润土、钾长石、钠长石、滑石、石英砂和发泡剂。本发明以碳化硅陶瓷辊棒废料为主要原材料制备发泡陶瓷，实现了碳化硅陶瓷辊棒废料的回收利用，有效的降低其对环境的污染。本发明发泡陶瓷可应用于建筑材料中。

技术领域

本发明涉及陶瓷技术领域，特别涉及一种发泡陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

陶瓷辊棒作为一种耐火窑具，在辊道烧成窑及辊道干燥窑中起支撑、传送陶瓷坯体及产品的作用，为辊道窑的节能、缩短烧成周期与机械自动化作出了重要贡献。随着近年来陶瓷行业的不断发展，辊道窑对陶瓷辊棒的需求量很大，作为辊道窑中的易耗件，在使用完后产生非常多的废料，并且在陶瓷辊棒生产过程中产生的废料也比较多，这些废料比较难处理，如果不加以利用会对环境造成非常严重的破坏。

目前应用最多的陶瓷辊棒主要有两种：一种是高铝质的刚玉莫来石辊棒，另外一种是应用于辊道窑急冷带的低热膨胀碳化硅陶瓷辊棒。高铝质的刚玉莫来石陶瓷辊棒废料目前较多的用来制备耐火砖、高铝球石等材料，但是碳化硅陶瓷辊棒由于其铝硅含量都比较低，且其中含有一定量的黑碳化硅，在1300℃以上很容易发生氧化，因此碳化硅陶瓷辊棒废料很难被应用于制备耐火砖等材料中。

发泡陶瓷具有质轻、耐火、隔音、抗化学腐蚀、耐老化的性能，但是在高温冲击由于其内部气孔膨胀作用，很容易导致层状剥离甚至炸裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发泡陶瓷，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

一种发泡陶瓷，主要由以下成分制成：碳化硅陶瓷辊棒废料、抛光废渣、膨润土、钾长石、钠长石、滑石、石英砂和发泡剂。

优选的，按照重量份数计，主要由以下成分制成：碳化硅陶瓷辊棒废料25～40份、抛光废渣15～25份、膨润土3～8份、钾长石10～20份、钠长石10～20份、滑石5～10份、石英砂5～10份和发泡剂0.5～2份。碳化硅陶瓷辊棒废料的化学成分SiO₂含量较低，在高温烧成时液相形成不足，气体容易逸散出去从而降低发泡陶瓷的气孔率，向配方中引入一定量的石英砂能够有效调整高温液相组成，使得高温烧成时形成均匀且气孔率高的发泡陶瓷。抛光废渣中的SiO₂含量高且烧失量小，引入配方中能有效降低配方的烧成温度；滑石在较低温度可形成液相，与钾长石、钠长石配合使用可调整液相的粘度，同时还可扩大发泡陶瓷的烧成温度范围。

本发明中的碳化硅陶瓷辊棒废料粒径为150目～300目；钾长石采用广西藤县钾长石，其含有化学成分K₂O的百分含量为6～9％，Na₂O的百分含量为2～4％；钠长石采用湖南眷冲钠长石，其含有化学成分Na₂O的百分含量为6～9％。

本发明的有益效果在于，以碳化硅陶瓷辊棒废料为主要原材料制备发泡陶瓷，实现了碳化硅陶瓷辊棒废料的回收利用，有效的降低其对环境的污染。

优选的，所述碳化硅陶瓷辊棒废料的物相组成主要是碳化硅、堇青石、莫来石。

由于碳化硅和堇青石的热膨胀系数低，引入到发泡陶瓷中可降低发泡陶瓷的热膨胀系数，从而提高发泡陶瓷的耐热冲击性，且碳化硅陶瓷辊棒废料含有黑碳化硅，形成的碳化硅相可以提高发泡陶瓷的强度。