[发明专利]一种耐磨高性能陶瓷辊棒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨高性能陶瓷辊棒及其制备方法，本发明通过调整原料重量份，使用电熔莫来石、电熔氧化铝替代普通的莫来石和氧化铝，使最终制得的陶瓷辊棒具有优异的耐磨性、耐高温性，调整并控制无机填料的添加量，既提高了陶瓷辊棒的强度，又进一步增强了陶瓷辊棒的抗热剥落性。本发明还公开了耐磨高性能陶瓷辊棒的制备方法，采用螺旋挤出成型工艺，连续挤出成型，生产效率高，陶瓷辊棒的致密性、机械强度较高，从工艺制备上减少了陶瓷辊棒的变形开裂，提高了陶瓷辊棒的各项性能。

技术领域

本发明涉及陶瓷辊技术领域，具体涉及一种耐磨高性能陶瓷辊棒及其制备方法。

背景技术

辊道窑由于具有烧成温差小、烧成周期短、成品率高、能耗低和易于控制等特点，在建筑卫生陶瓷、日用瓷、特种陶瓷的生产，以及玻璃和金属退火等行业得到广泛的应用。在辊道窑中，辊棒是最关键的耐火材料，是由粘土和天然矿物经过精选、粉碎、混合、成型、煅烧等工艺制成的耐火制品，在窑炉中主要起着承载和传送产品的作用。目前，随着辊道窑应用范围的扩大，以及陶瓷砖领域大规格、高产量的生产需要，辊道窑炉向宽体化、烧成温度高温化、烧成周期缩短化等方向发展，这就使得陶瓷棍棒在单位时间内需要承受更大载荷和更大的转动力矩，进而要求陶瓷棍棒具有更高的高温性能和化学稳定性。此外，陶瓷辊棒在作为传动运动时，由于运输物料和陶瓷辊棒之间为线接触，且接触时间较长，长期使用会大大提高陶瓷辊棒表面的磨损程度，降低陶瓷辊棒的使用寿命。

在生产墙地砖用领域，随着墙地砖朝超大规格和低吸水率方向发展，辊道窑向宽体化发展成为必然，而辊道窑的宽体化趋势，对陶瓷辊棒的性能要求也越来越高。因此，提供一种耐磨高性能陶瓷辊棒，以改善目前陶瓷辊棒耐磨性能不佳、高温强度较差、抗热冲击性待提高等技术上的不足已成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种耐磨高性能陶瓷辊棒及其制备方法，以解决上述技术问题。

本发明提供如下技术方案：

一种耐磨高性能陶瓷辊棒，所述耐磨高性能陶瓷辊棒包括以下重量份的原料：电熔莫来石15～30份、电熔氧化铝20～40份、绢云母粘土10～30份、改性二氧化锆溶胶5～15份、铝矾土5～10份、硅砂3～10份、红柱石3～8份、碳纤维10～25份、氧化稀土5～15份、基体氧化物15～20份、粘结剂2～8份；所述电熔莫来石的粒径＜1mm；所述电熔氧化铝的粒径＜1mm；所述基体氧化物包括以下重量份的原料：B₂O₃10～15份、CaO 5～10份、K₂O3～5份、MgO5～12份、ZnO2～5份、MoO₃1～3份。

优选地，所述耐磨高性能陶瓷辊棒包括以下重量份的原料：电熔莫来石18～25份、电熔氧化铝25～35份、绢云母粘土15～25份、改性二氧化锆溶胶8～12份、铝矾土6～8份、硅砂4～8份、红柱石4～6份、碳纤维15～20份、氧化稀土8～12份、基体氧化物16～18份、粘结剂3～6份。

优选地，所述基体氧化物包括以下重量份的原料：B₂O₃12份、CaO8份、K₂O4份、MgO8份、ZnO4份、MoO₃2份。

本发明的技术方案中，采用绢云母粘土，使陶瓷辊棒烧结温度下，内部形成针柱状莫来石交织网格结构，电熔莫来石间隙中填充着富硅玻璃相的高基质的耐火材料，因此陶瓷辊棒可在高温下获得良好的机械性能；绢云母粘土含有K2O，具有优异的耐高温性能；采用改性二氧化锆溶胶，二氧化锆粒子应力诱导相变增韧，提高了陶瓷辊棒的抗热震性，而且提高了陶瓷辊棒的高温强度、高温蠕变性及抗碱蒸汽侵蚀的能力，延长了陶瓷辊棒的使用寿命；红柱石高温加热分解产生富硅玻璃相促进陶瓷辊棒的烧结作用，产生的富硅玻璃相填充了陶瓷辊棒内部的气孔，阻止了辊道窑中污染性气体进入陶瓷辊棒内部，氧化和腐蚀棒体，可提高陶瓷辊棒的热震稳定性。

优选地，所述改性二氧化锆溶胶的制备方法，包括以下步骤：