一種耐腐蝕新型陶瓷材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，涉及一種耐腐蝕新型陶瓷材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)如今隨著陶瓷行業(yè)的發(fā)展，特種陶瓷材料的需求急劇增長。特種陶瓷材料根據(jù)用途可以分為結(jié)構(gòu)陶瓷、工具陶瓷和功能陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷主要分為氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和六方氮化硼陶瓷。工具陶瓷主要分為硬質(zhì)合金、天然金剛石、立方碳化硼、氧化鋁、氧化鋯和氧化硅等陶瓷。而功能性陶瓷主要涉及介電陶瓷、光學(xué)陶瓷、磁性陶瓷和半導(dǎo)體陶瓷。特種陶瓷材料雖然具有一定的耐腐蝕性能，但是還無法在強(qiáng)酸強(qiáng)堿等高腐蝕性環(huán)境中應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耐腐蝕新型陶瓷材料及其制備方法，以適合強(qiáng)酸強(qiáng)堿的高腐蝕性環(huán)境，滿足市場對此環(huán)境下所需特種材料的應(yīng)用。
[0004]技術(shù)方案:
一種耐腐蝕新型陶瓷材料，所述耐腐蝕新型陶瓷材料包括下述重量份數(shù)的成分:二氧化硅15-35份、硝酸鋇10-15份、硅酸鉀3-9份、鈦酸鎂4_8份、氧化鈣2_7份、硼酸鈣8_13份、六氟硅酸鋁5-11份、氧化鋁鋇鎂6-14份、疊氮化鋇2-6份、月桂酸鋇8-13份。
[0005]優(yōu)選的，所述二氧化硅25-30份、硝酸鋇12-14份、硅酸鉀5_8份、鈦酸鎂6_8份、氧化鈣3-5份、硼酸鈣10-12份、六氟硅酸鋁7-10份、氧化鋁鋇鎂8-13份、疊氮化鋇3_5份、月桂酸鋇9-12份。
[0006]優(yōu)選的，所述二氧化硅28份、硝酸鋇13份、硅酸鉀7份、鈦酸鎂7份、氧化鈣4份、硼酸鈣11份、六氟硅酸鋁9份、氧化鋁鋇鎂12份、疊氮化鋇4份、月桂酸鋇10份。
[0007]—種耐腐蝕新型陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:將二氧化硅15-35份、鈦酸鎂4-8份、氧化鈣2-7份和硼酸鈣8_13份分別研磨至100-200目，加入反應(yīng)器中機(jī)械混合；
52:將硝酸鋇12-14份和硅酸鉀5-8份研磨至50-80目，并加入步驟SI中所述的反應(yīng)器中，在30-40°C下攪拌反應(yīng)；
53:將六氟硅酸鋁5-11份、氧化鋁鋇鎂6-14份、疊氮化鋇2-6份和月桂酸鋇8_13份分別研磨至60-80目，繼續(xù)加入步驟S2中攪拌反應(yīng)，得到混合粉末A ;
S4:將步驟S3中所述混合粉末A經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以15-200C /min的速率升溫至350_450°C，并在該溫度下反應(yīng)10_15min ;隨后以50_80°C /min的速率升溫至800-900°C，并在此溫度下反應(yīng)30-45min，冷卻后即可得到所述耐腐蝕陶瓷材料。
[0008]優(yōu)選的，步驟SI中所述二氧化硅15-35份、鈦酸鎂4_8份、氧化鈣2_7份和硼酸鈣8-13份分別研磨至120-140目。
[0009]優(yōu)選的，步驟S2中所述硝酸鋇12-14份和硅酸鉀5_8份研磨至60-70目；所述攪拌反應(yīng)的時間為15-30min。
[0010]優(yōu)選的，步驟S3中所述攪拌反應(yīng)的時間為20-35min。
[0011]優(yōu)選的，步驟S4中所述混合粉末A經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以180C /min的速率升溫至400°C，并在該溫度下反應(yīng)13min ;隨后以70°C /min的速率升溫至850 °C,并在此溫度下反應(yīng)35min。
[0012]有益效果:本發(fā)明所述一種耐腐蝕新型陶瓷材料的制備方法，通過依次加入六氟硅酸鋁、氧化鋁鋇鎂、疊氮化鋇和月桂酸鋇，整體上提高了原有陶瓷材料的耐腐蝕性能。本發(fā)明所述的耐腐蝕新型陶瓷材料經(jīng)50%H2S04#理后溶脹率為0.31-0.64%，經(jīng)50%Na0H溶液處理后溶脹率為0.21-0.58%ο
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例1
一種耐腐蝕新型陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:將二氧化硅15份、鈦酸鎂4份、氧化鈣2份和硼酸鈣8份分別研磨至100目，加入反應(yīng)器中機(jī)械混合；
52:將硝酸鋇12份和硅酸鉀5份研磨至50目，并加入步驟SI中所述的反應(yīng)器中，在30 °C下攪拌反應(yīng)15min ；
53:將六氟硅酸鋁5份、氧化鋁鋇鎂6份、疊氮化鋇2份和月桂酸鋇8份分別研磨至60目，繼續(xù)加入步驟S2中攪拌反應(yīng)20min，得到混合粉末A ；
54:將步驟S3中所述混合粉末A經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以15°C /min的速率升溫至350°C，并在該溫度下反應(yīng)1min ;隨后以50°C /min的速率升溫至800°C，并在此溫度下反應(yīng)30min，冷卻后即可得到所述耐腐蝕陶瓷材料。
[0014]經(jīng)檢測，經(jīng)50%H2S04#理后溶脹率為0.64%，經(jīng)50%Na0H溶液處理后溶脹率為0.58%ο
[0015]對比例I
對比例I陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:將二氧化硅15份、鈦酸鎂4份、氧化鈣2份和硼酸鈣8份分別研磨至100目，加入反應(yīng)器中機(jī)械混合；
52:將硝酸鋇12份和硅酸鉀5份研磨至50目，并加入步驟SI中所述的反應(yīng)器中，在30 °C下攪拌反應(yīng)15min ；
53:將步驟S2中得到的粉末經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以15°C /min的速率升溫至350°C，并在該溫度下反應(yīng)1min ;隨后以50°C /min的速率升溫至800°C，并在此溫度下反應(yīng)30min，冷卻后即可得到對比例I陶瓷材料。
[0016]經(jīng)檢測，經(jīng)50%H2S04#理后溶脹率為8.17%，經(jīng)50%Na0H溶液處理后溶脹率為9.41%o
[0017]實(shí)施例2
一種耐腐蝕新型陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
S1:將二氧化硅35份、鈦酸鎂8份、氧化鈣7份和硼酸鈣13份分別研磨至200目，加入反應(yīng)器中機(jī)械混合；
52:將硝酸鋇14份和硅酸鉀8份研磨至80目，并加入步驟SI中所述的反應(yīng)器中，在40 °C下攪拌反應(yīng)30min ；
53:將六氟硅酸鋁11份、氧化鋁鋇鎂14份、疊氮化鋇6份和月桂酸鋇13份分別研磨至80目，繼續(xù)加入步驟S2中攪拌反應(yīng)35min，得到混合粉末A ；
54:將步驟S3中所述混合粉末A經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以20°C /min的速率升溫至450 °C，并在該溫度下反應(yīng)15min ;隨后以80°C /min的速率升溫至900 °C，并在此溫度下反應(yīng)45min，冷卻后即可得到所述耐腐蝕陶瓷材料。
[0018]經(jīng)檢測，經(jīng)50%H2S04#理后溶脹率為0.42%，經(jīng)50%Na0H溶液處理后溶脹率為0.37%o
[0019]對比例2
對比例2陶瓷材料的制備方法，包含如下步驟:
51:將二氧化硅35份、鈦酸鎂8份、氧化鈣7份和硼酸鈣13份分別研磨至200目，加入反應(yīng)器中機(jī)械混合；
52:將硝酸鋇14份和硅酸鉀8份研磨至80目，并加入步驟SI中所述的反應(yīng)器中，在40 °C下攪拌反應(yīng)30min ；
53:將步驟S2中得到的粉末經(jīng)雙螺旋擠壓機(jī)擠出成型后放入馬弗爐中，以20°C /min的速率升溫至450 °C，并在該溫度下反應(yīng)15m