專利名稱：一種堇青石陶瓷粉體及其合成方法
技術領域：
本發(fā)明屬于無機非金屬材料領域，涉及到堇青石陶瓷粉體的制備方法。該粉體可以用于耐火材料，汽車尾氣凈化器蜂窩陶瓷載體的制備原料，屬于工業(yè)陶瓷技術領域或者環(huán)保技術領域。
背景技術：
陶瓷粉體的特性對特種陶瓷材料的制備工藝和微觀結構有重要影響，繼而對陶瓷部件的性能產生較大影響。堇青石(Mg2Al4Si5O18)具有低的熱膨脹系數(shù)和介電性質，以及高的化學穩(wěn)定性，堇青石陶瓷及玻璃瓷被廣泛應用于對熱震性和熱膨脹要求嚴格的場合。例如，高溫爐、窯的窯具、電子器件和微電子封裝材料等。另一個大的應用領域是用作多孔材料，比如蜂窩陶瓷和泡沫陶瓷。由于堇青石沒有天然礦石，所以要獲得高性能的堇青石陶瓷或含堇青石陶瓷的話，首先要人工合成堇青石陶瓷粉體，而且該粉體中堇青石相含量越高，獲得的制品熱膨脹系數(shù)就越低，抗熱震性能就越好。堇青石粉體的合成，常見的配方體系有氧化鋁+高嶺土+含鎂礦物；滑石+高嶺土+碳酸鎂等。這些體系合成粉體時，存在以下缺點(1)原料種類較多，一方面容易引入雜質，另一方面，容易混合不均勻，引起成分偏析，導致最終雜相含量較高。(2)合成溫度較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提出一種堇青石陶瓷粉體合成的新配方，采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。
本發(fā)明的技術方案是一種堇青石粉體，通過如下面所述的制備方法進行合成，其特征在于，合成時采用的原料配方如下綠泥石25～65％；高嶺土35～75％。
一種如上面所述的堇青石粉體合成方法，其特征在于，合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料；
(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機中采用濕法球磨或者干法球磨進行球磨混合，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時間為3～30小時；(3)烘干，采用干法球磨的，無需進行烘干；采用濕法球磨的，混合完成后，將混合料放在烘箱中進行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止；(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時間為1～5小時，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊；(5)粉碎，將煅燒后獲得的堇青石陶瓷粉塊通過球磨機或者其它粉碎機械進行粉碎，以達到所需要的粒度范圍。
本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明采用的原料成本低，合成溫度較低，合成過程易于控制，設備要求較低，使得合成能在簡捷和廉價的方式下進行，并且經煅燒后所得的陶瓷粉料反應充分，而且疏松、均勻，環(huán)保無污染，適用于工業(yè)化生產。
具體實施例方式
下面對本發(fā)明做進一步詳細說明。本發(fā)明采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。原理如下綠泥石在高溫下會形成(斜)頑輝石，高嶺土在高溫下可以形成莫來石，加上二者中存在的石英，在1000℃～1150℃就開始形成堇青石，具體反應過程如下
(斜)頑輝石 莫來石 石英 堇青石本發(fā)明堇青石粉體，其特征在于，采用的原料配方如下綠泥石25～65％，最佳范圍是35～45％；高嶺土75～35％，最佳范圍是65～55％。
上述堇青石粉體合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料。
(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機中進行球磨混合，既可以是濕法球磨，也可以是干法球磨，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時間依據粉末原始粒度而定，一般為3～30小時。原始粉料粗時，球磨時間可以適當長一些。
(3)烘干，原料混合時，如果采用干法球磨，無需進行烘干；如果采用濕法球磨，混料完成時，需要在烘箱中進行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止。
(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時間為1～5小時，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊。
(5)粉碎，將煅燒后的堇青石陶瓷粉塊進行粉碎，粉碎可以是機械粉碎或者球磨粉碎，最終粉碎到所需要的粒度范圍。
實施例實施例1按照綠泥石35％，高嶺土65％的比例進行稱料，將稱好的陶瓷原料放入球磨機中進行干法球磨混合，球料比5∶1，球磨時間依據粉末原始粒度而定，球磨時間15小時。將混合后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1200℃，保溫時間為3小時，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊。將煅燒后的堇青石陶瓷粉塊進行球磨粉碎，粉碎后過200目篩即可。
其它實施例原料配比及相關工藝如下表。其詳細工藝步驟如實施例1所述。



權利要求
1.一種堇青石粉體，通過如權利要求2所述的制備方法進行合成，其特征在于，合成時采用的原料配方如下綠泥石25～65％；高嶺土35～75％。
2.一種如權利要求1所述的堇青石粉體合成方法，其特征在于，合成的操作步驟如下(1)配料，按照配方要求稱取陶瓷原料；(2)混合，將稱好的陶瓷原料放入球磨機中采用濕法球磨或者干法球磨進行球磨混合，球料比可以是1∶1～10∶1，球磨時間為3～30小時；(3)烘干，采用干法球磨的，無需進行烘干；采用濕法球磨的，混合完成后，將混合料放在烘箱中進行烘干處理，烘箱溫度為40～120℃，直到干透為止；(4)煅燒，將干燥后的陶瓷原料放入匣缽中，置于煅燒爐中加熱到1000℃～1350℃，保溫時間為1～5小時，冷卻后，獲得所需要的堇青石陶瓷粉塊；(5)粉碎，將煅燒后獲得的堇青石陶瓷粉塊通過球磨機或者其它粉碎機械進行粉碎，以達到所需要的粒度范圍。
3.根據權利要求1所述的堇青石粉體，其特征在于，合成時推薦采用的原料配方如下綠泥石35～45％；高嶺土55～65％。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種堇青石粉體合成的配方及制備方法。采用天然綠泥石和高嶺土為主要原料，經過混合、煅燒、粉碎后得到堇青石粉體材料。本發(fā)明采用的原料成本低，合成溫度較低，合成過程易于控制，設備要求較低，環(huán)保無污染，適用于工業(yè)化生產。
文檔編號C04B35/195GK1629095SQ200410048049
公開日2005年6月22日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權日2004年6月14日
發(fā)明者仝建峰, 陳大明, 李寶偉, 劉曉光, 華文君 申請人:中國航空工業(yè)第一集團公司北京航空材料研究院