一種高強度白云土及其制備工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強度白云土及其制備工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]陶瓷的發(fā)明是中國人對人類的重大貢獻(xiàn)。
[0003]陶瓷自發(fā)明以來一直受到了廣大群眾的重視和喜愛，是人類生活中重要的組成部分。
[0004]日用瓷器長期以來為廣大人民群眾所喜愛和使用，因為它有以下優(yōu)點:第一，易于洗滌和保持潔凈。日用瓷釉面光亮，細(xì)膩，使用沾污后容易沖刷。
[0005]第二，熱穩(wěn)定性較好，傳熱慢。
[0006]第三，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，經(jīng)久耐用。
[0007]這一點比金屬制品如銅器、鐵器、鋁器等要優(yōu)越，日用瓷具有一定的耐酸、堿、鹽及大氣中碳酸氣侵蝕的能力，不易與這些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不生銹老化。
[0008]現(xiàn)有的陶瓷在制作過程中，需要加入玻璃膠，以增強其強度，但是這樣會增加生產(chǎn)的成本，并且玻璃膠的對人體也有一定的壞處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高強度白云土及其制備工藝。
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
本發(fā)明一種高強度白云土，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅9-15份，氧化镥5-10份，氧化鋁3-8份，氧化鈣5-7份，高嶺土 4-9份，鋁質(zhì)粘土 3-10份，水玻璃2_6份，石墨烯5_7份，再生膠4-8份，陶瓷纖維6-9份，硼砂4-8份，云母6-9份，長石3_10份，硫酸亞鐵7-9份，粘土 3-8份，石膏2-6份，氮化硼6-10份，活性催化劑1_5份，環(huán)氧樹脂1_3份，硅酸鋁纖維8-13份，堇青石11-13份，膨潤土 9-14份，氧化鋁7_15份，陶土 5_8份，燧石1-3 份。
[0011 ] 進(jìn)一步地，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅10份，氧化镥8份，氧化鋁6份，氧化鈣6份，高嶺土 6份，鋁質(zhì)粘土 6份，水玻璃4份，石墨烯6份，再生膠5份，陶瓷纖維7份，硼砂5份，云母7份，長石5份，硫酸亞鐵8份，粘土 7份，石膏5份，氮化硼7份，活性催化劑3份，環(huán)氧樹脂2份，硅酸鋁纖維10份，堇青石12份，膨潤土 12份，氧化鋁10份，陶土6份，燧石2份。
[0012]進(jìn)一步地，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅9份，氧化镥5份，氧化鋁8份，氧化鈣5份，高嶺土 9份，鋁質(zhì)粘土 3份，水玻璃2份，石墨烯5份，再生膠4份，陶瓷纖維6份，硼砂4份，云母6份，長石3份，硫酸亞鐵7份，粘土 3份，石膏2份，氮化硼6份，活性催化劑I份，環(huán)氧樹脂I份，硅酸鋁纖維8份，堇青石11份，膨潤土 9份，氧化鋁7份，陶土 5份，燧石I份。
[0013]進(jìn)一步地，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅15份，氧化镥10份，氧化鋁8份，氧化鈣7份，高嶺土 9份，鋁質(zhì)粘土 10份，水玻璃6份，石墨烯7份，再生膠8份，陶瓷纖維9份，硼砂8份，云母9份，長石10份，硫酸亞鐵9份，粘土 8份，石膏6份，氮化硼10份，活性催化劑5份，環(huán)氧樹脂3份，硅酸鋁纖維13份，堇青石13份，膨潤土 14份，氧化鋁15份，陶土8份，燧石3份。
[0014]進(jìn)一步地，所述碳化硅中的α相碳化硅含量為99份，氧含量小于I份；所述碳化硅的微觀外形為球狀顆粒，d50 = 4.5±0.8 μπι。
[0015]進(jìn)一步地，所述氧化镥的純度為99.99%，其微觀外形為不規(guī)則的層片狀顆粒。
[0016]一種高強度白云土的制備方法，其包括以下步驟:
(1)按配方將原料放入球磨機，磨球選用直徑為5-15mm的氧化鋁磨球，氧化鋁磨球和物料的質(zhì)量比為3-7:1 ;
(2)將有機單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑亞甲基雙丙烯酰胺溶解于去離子水，其中丙烯酰胺以及亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1-2份、2-3份，然后用恒溫磁力攪拌器攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為300-400r/min，攪拌5_6min形成均勻的助劑漿料；
(3)將助劑漿料注入球磨罐并密封后固定在球磨機上，轉(zhuǎn)速為120-150r/min，球磨時間為4-6h，形成混合漿料，其中，助劑漿料與碳化硅的質(zhì)量比為1:3-5;
(4)球磨完成后，將混合漿料置于真空度為-1OOOOPa下除氣10-20min，排除混合漿料中的氣泡；
(5)將除氣后的混合漿料倒出，放入真空烘箱中加熱干燥，初始溫度設(shè)為60°C，待混合漿料表面呈干燥狀態(tài)后再在100°C下繼續(xù)干燥l_3h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2氣氛保護(hù)下，以15-30°C/min的升溫速率加熱至1250°C，加壓25MPa，保溫保壓0.5-3h，熱壓燒結(jié)制得高強度陶瓷材料。
[0017]進(jìn)一步地，包括以下步驟:
(1)將原料按配比混合放入球磨機，磨球選用直徑為1mm的氧化鋁磨球，氧化鋁磨球和物料的質(zhì)量比為3:1 ；
(2)將有機單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑亞甲基雙丙烯酰胺溶解于去離子水，其中丙烯酰胺以及亞甲基雙丙烯酰胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1.3份、2.5份，然后用恒溫磁力攪拌器攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為350r/min，攪拌5_6min形成均勾的助劑楽料；
(3)將助劑漿料注入球磨罐并密封后固定在球磨機上，轉(zhuǎn)速為135r/min，球磨時間為4.5h，形成混合漿料，其中，助劑漿料與碳化硅的質(zhì)量比為1:3.5 ;
(4)球磨完成后，將混合漿料置于真空度為-1OOOOPa下除氣15min，排除混合漿料中的氣泡；
(5)將除氣后的混合漿料倒出，放入真空烘箱中加熱干燥，初始溫度設(shè)為60°C，待混合漿料表面呈干燥狀態(tài)后再在100°C下繼續(xù)干燥2h，烘干后放入石墨模具中；
(6)在N2氣氛保護(hù)下，以20°C/min的升溫速率加熱至1250°C，加壓25MPa，保溫保壓Ih,熱壓燒結(jié)制得高強度陶瓷材料。
[0018]進(jìn)一步地，在步驟(3)中，球磨機上，轉(zhuǎn)速為120r/min。
[0019]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是:
本發(fā)明提供的高強白云土，在制作陶瓷時不需要加入玻璃膠，直接加水即可，具有很好的機械強度，同時具有良好的吸水性和抗震率，能夠減少瓷器的破損，其破壞強度和斷裂模數(shù)高，經(jīng)久耐用，滿足市場需求。
【具體實施方式】
[0020]以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]實施例1
本發(fā)明一種高強度白云土，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅9-15份，氧化镥5-10份，氧化鋁3-8份，氧化鈣5-7份，高嶺土 4-9份，鋁質(zhì)粘土 3-10份，水玻璃2_6份，石墨烯5_7份，再生膠4-8份，陶瓷纖維6-9份，硼砂4-8份，云母6-9份，長石3_10份，硫酸亞鐵7-9份，粘土 3-8份，石膏2-6份，氮化硼6-10份，活性催化劑1_5份，環(huán)氧樹脂1_3份，硅酸鋁纖維8-13份，堇青石11-13份，膨潤土 9-14份，氧化鋁7_15份，陶土 5_8份，燧石1-3 份。
[0022]所述碳化硅中的α相碳化硅含量為99份，氧含量小于I份；所述碳化硅的微觀外形為球狀顆粒，d50 = 4.5±0.8 μπι。
[0023]所述氧化镥的純度為99.99%，其微觀外形為不規(guī)則的層片狀顆粒。
[0024]實施例2
一種高強度白云土，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅10份，氧化镥8份，氧化鋁6份，氧化鈣6份，高嶺土 6份，鋁質(zhì)粘土 6份，水玻璃4份，石墨烯6份，再生膠5份，陶瓷纖維7份，硼砂5份，云母7份，長石5份，硫酸亞鐵8份，粘土 7份，石膏5份，氮化硼7份，活性催化劑3份，環(huán)氧樹脂2份，硅酸鋁纖維10份，堇青石12份，膨潤土 12份，氧化鋁10份，陶土 6份，燧石2份。
[0025]所述碳化硅中的α相碳化硅含量為99份，氧含量小于I份；所述碳化硅的微觀外形為球狀顆粒，d50 = 4.5±0.8 μπι。
[0026]所述氧化镥的純度為99.99%，其微觀外形為不規(guī)則的層片狀顆粒。
[0027]實施例3
一種高強度白云土，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅9份，氧化镥5份，氧化鋁8份，氧化鈣5份，高嶺土 9份，鋁質(zhì)粘土 3份，水玻璃2份，石墨烯5份，再生膠4份，陶瓷纖維6份，硼砂4份，云母6份，長石3份，硫酸亞鐵7份，粘土 3份，石膏2份，氮化硼6份，活性催化劑I份，環(huán)氧樹脂I份，硅酸鋁纖維8份，堇青石11份，膨潤土 9份，氧化鋁7份，陶土5份，燧石I份。
[0028]所述碳化硅中的α相碳化硅含量為99份，氧含量小于I份；所述碳化硅的微觀外形為球狀顆粒，d50 = 4.5±0.8 μπι。
[0029]所述氧化镥的純度為99.99%，其微觀外形為不規(guī)則的層片狀顆粒。
[0030]實施例4
一種高強度白云土，其組成以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:碳化硅15份，氧化镥10份，氧化鋁8份，氧化鈣7份，高嶺土 9份，鋁質(zhì)粘土 10份，水玻璃6份，石墨烯7份，再生膠8份，陶瓷纖維9份，硼砂8份，云母9份，長石10份，硫酸亞鐵9份，粘土 8份，石膏6份，氮化硼10份，活性催化劑5份，環(huán)氧樹脂3份，硅酸鋁纖維13份，堇青石13份，膨潤土 14份，氧化鋁15份，陶土 8份，燧石3份。
[0031]所述碳化硅中