蛋白石頁巖復合材料制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機非金屬材料、功能材料、新復合材料料、復合材料、家居裝修等領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]蛋白石作為寶石，英文名為Opal，蛋白石是二氧化硅的水合物，成分為S12.ηΗ20，是非晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，所以無一定的外形，斷口為貝殼狀，蛋白石頁巖是由火山爆發(fā)形成的火山灰，主要化學成分是二氧化硅，經(jīng)在空氣中灼燒形成細小熾熱體經(jīng)落入湖底沉積而形成，如果沉淀在生物遺骸中，則形成“樹化玉”；沉淀在海螺遺骸中，則形成〃螺化玉〃，螺化玉目前僅在海南少有發(fā)現(xiàn)，當?shù)厝朔Q為螺化石或海玉，因數(shù)量稀少極為珍貴。
[0003]蛋白石頁巖其礦物成分為非晶態(tài)蛋白石及微細方英石等，屬于高硅非晶體結(jié)構(gòu)，具有頁狀層理，粒度細小均勻，結(jié)構(gòu)疏松多孔等特征。它的多孔結(jié)構(gòu)較發(fā)育，吸附性強，是制備具有吸附、調(diào)濕性能材料的理想原料。天然產(chǎn)出的蛋白石頁巖粉體也已經(jīng)在工業(yè)水、飲用水處理，氣體干燥，大氣污染治理和填料等方面開展了相應(yīng)的研究。但涉及制備具有一定強度、吸附性能好的復合材料還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]蛋白石頁巖復合材料制備方法，目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種蛋白石頁巖復合材料；另一種目的是提供一種蛋白石頁巖復合材料的制備方法。蛋白石頁巖復合材料的組成按質(zhì)量分數(shù)由下列原料組成:天然蛋白石頁巖50_100wt%，高嶺石或膨潤土0-20wt%，沸石、長石或娃灰石0-15 ￥丨％，碳酸鈉或玻璃粉0.1-5*丨％，激發(fā)劑0.01-3.8 wt%。
[0005]蛋白石頁巖復合材料制備方法步驟如下:將80-86wt%天然蛋白石頁巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至小于120目，按質(zhì)量分數(shù)加入8-12wt%高嶺石或膨潤土，2-6wt%沸石、長石或硅灰石，0.1_5^%碳酸鈉或玻璃粉，激發(fā)劑0.6-0.8 合研磨均勻。將研磨均勻的粉體，在成型機上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40被％的泥料壓制成型并干燥。將坯體或成型并干燥的還料在空氣氣氛中階梯式升溫燒結(jié)，在300°C燒結(jié)保溫0.5-1小時，升溫至400-700°C保溫1-2小時，繼續(xù)升溫至800-1000°C保溫1-3小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。蛋白石頁巖復合材料制備方法，步驟中所述的干壓成型壓力為4MPa以上。
[0006]實施方式實施例1:
取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.25克碳酸鈉，加入I克沸石粉，加入5克高嶺石，激發(fā)劑0.3克，混合研磨均勻;將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入25^%水，混合震動成型，在80°C條件下干燥2小時;將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時，之后升溫至550°C保溫I小時，繼續(xù)升溫至850°C保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率50%，抗壓強度13MPa。
[0007]實施例2: 取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.1克碳酸鈉，加入5克沸石粉，加入5克高嶺石，激發(fā)劑0.1克，混合研磨均勻;將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入25wt°/^K，混合震動成型，在80°C條件下干燥2小時;將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時，之后升溫至700°C保溫I小時，繼續(xù)升溫至900°C保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，SP為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率46%，抗壓強度18MPa。
[0008] 實施例3:
取50克粉碎至小于120目的蛋白石頁巖粉，加入0.5克碳酸鈉，加入5克沸石粉，加入6克高嶺石，激發(fā)劑0.3克，混合研磨均勻;將混合均勻的粉體按質(zhì)量份數(shù)加入25wt°/^K，混合震動成型，在80°C條件下干燥2小時;將成型并干燥的坯體在空氣氛圍中燒結(jié)，先在300°C保溫I小時，之后升溫至600°C保溫I小時，繼續(xù)升溫至850°C保溫2小時，之后隨爐冷卻至常溫，SP為蛋白石頁巖復合材料。測試該復合材料顯氣孔率48%，抗壓強度20MPa。
【主權(quán)項】
1.蛋白石頁巖復合材料制備方法，其特征在于它的組成按質(zhì)量分數(shù)由下列原料組成:天然蛋白石頁巖50-100wt%，高嶺石或膨潤土0-20wt%，沸石、長石或娃灰石0-15 wt%，碳酸鈉或玻璃粉0.l_5wt%，激發(fā)劑0.01-3.8 wt%02.根據(jù)權(quán)利要求書I蛋白石頁巖復合材料制備方法所述的將天然蛋白石頁巖塊體經(jīng)過破碎粉磨至微米級，按質(zhì)量分數(shù)加入高嶺石或膨潤土，沸石、長石或硅灰石，碳酸鈉或玻璃粉，激發(fā)劑混合研磨均勻。3.根據(jù)權(quán)利要求書I蛋白石頁巖復合材料及制備方法所述的將研磨均勻的粉體，在成型機上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料壓制成型并干燥。4.根據(jù)權(quán)利要求書I蛋白石頁巖復合材料制備方法所述的將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫燒結(jié)，在300°C燒結(jié)保溫0.5-1小時，升溫至400-700°C保溫1-2小時，繼續(xù)升溫至800-1000保溫1-3小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。5.根據(jù)權(quán)利要求書I蛋白石頁巖復合材料制備方法所述的蛋白石頁巖復合材料制備方法，特征在于步驟中所述的干壓成型壓力為4MPa以上。
【專利摘要】蛋白石頁巖復合材料的組成按質(zhì)量分數(shù)由下列原料組成：天然蛋白石頁巖50-100wt%，高嶺石或膨潤土0-20wt%，沸石、長石或硅灰石0-15？wt%，碳酸鈉或玻璃粉0.1-5wt%，激發(fā)劑0.01-3.8？wt%。將研磨均勻的粉體，在成型機上干壓成型，制成坯體，或采用含水量為20-40wt%的泥料壓制成型并干燥。將坯體或成型并干燥的坯料在空氣氣氛中階梯式升溫燒結(jié)，在300℃燒結(jié)保溫0.5-1小時，升溫至400-700℃保溫1-2小時，繼續(xù)升溫至800-1000℃保溫1-3小時，之后隨爐冷卻至常溫，即為蛋白石頁巖復合材料。干壓成型壓力為4MPa以上。
【IPC分類】C04B33/04, C04B33/32, C04B33/13
【公開號】CN105601252
【申請?zhí)枴緾N201510853866
【發(fā)明人】李青山, 王玉, 劉煥萍
【申請人】北京森源華誠科技發(fā)展有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月30日