一種復(fù)合匣缽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)合匣缽的制備方法，采用鎂橄欖石和莫來石作為主原料，以鉀長石、熟礬土、海泡石、蒙脫土、磷酸鋁、硅酸鋯、氮化鋁和高鋁纖維為輔料，同時(shí)，在制備過程中，采用水淬、油冷和后處理工藝，提高所制備產(chǎn)品的物化性能，所制備的匣缽熱穩(wěn)定性好，抗壓能力強(qiáng)，耐腐蝕，且不易開裂的。
【專利說明】
一種復(fù)合匣缽的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于耐火材料匣缽領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合匣缽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]匣缽是窯具之一。在燒制陶瓷器過程中，為防止氣體及有害物質(zhì)對坯體、釉面的破壞及污損，將陶瓷器和坯體放置在耐火材料制成的容器中焙燒，這種容器即稱匣缽，亦稱匣子。
[0003]使用匣缽燒制陶瓷器，不僅可提高裝燒量、制品不致粘結(jié)、提高成品率，而且匣缽還具有一定的導(dǎo)熱性和熱穩(wěn)定性，可保證陶瓷質(zhì)量。匣缽的形狀，依器物形狀而異。我國龍山文化時(shí)期燒制的蛋殼黑陶，已經(jīng)使用專門的匣缽。在山東省諸城市楊家子遺址曾采集過兩件燒制龍山文化蛋殼陶的匣缽，這是目前所知最早的匣缽。后世發(fā)現(xiàn)的匣缽，以盛裝瓷器為主，隋代湘窯已有發(fā)現(xiàn)。
[0004]隨著清潔能源的應(yīng)用，匣缽作為承載體在日用陶瓷企業(yè)的使用越來越少。但是匣缽作為盛料器皿，在陶瓷色料企業(yè)的應(yīng)用仍然非常普遍，近幾年來，由于原料、燃料、人工等成本的不斷上漲，匣缽的價(jià)格也大幅度提高，盡管這樣，匣缽的使用壽命卻在降低，匣缽使用破損率每窯達(dá)15?20%，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。如何提高匣缽使用次數(shù)，降低匣缽使用破損率，減少固體廢物排放，提高企業(yè)效益，是現(xiàn)在亟待解決的問題。
[0005]鎂橄欖石匣缽是現(xiàn)在研究較為熱門的一種匣缽，如CN104177071A公開了一種鎂橄欖石質(zhì)匣缽的制備方法，所采用的方案是:先將30?60wt%的鎂橄欖石，10?30wt%鎂橄欖石細(xì)粉，10?20wt%的鎂砂細(xì)粉，5?20wt%的鎬英石，I?10#%(1的硅微粉，外加4?1wt%結(jié)合劑和4?8wt %的水，經(jīng)混碾，然后在壓機(jī)上成型，干燥后在14000C?1530°C的條件下保溫2-4小時(shí)燒成。本發(fā)明所制備的鎂橄欖石質(zhì)匣缽只用于550?1400°C烘燒后就可投入陶瓷行業(yè)煅燒堿性色料和鋰電池前驅(qū)材料。如煅燒鈷酸鋰，錳酸鋰，鎳酸鋰，磷酸鐵鋰，氧化砸堿性材料。鎂橄欖石質(zhì)匣缽與煅燒原材料無反應(yīng)侵蝕現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品性能。
[0006]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合匣缽的制備方法，通過優(yōu)化該復(fù)合匣缽的原料組成，采用鎂橄欖石和莫來石作為主原料，以鉀長石、熟礬土、海泡石、蒙脫土、磷酸鋁、硅酸鋯、氮化鋁和高鋁纖維為輔料，同時(shí)，在制備過程中，采用水淬、油冷和后處理工藝，提高所制備產(chǎn)品的物化性能，所制備的匣缽熱穩(wěn)定性好，抗壓能力強(qiáng)，耐腐蝕，且不易開裂的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是針對上述問題，研制出一種復(fù)合匣缽的制備方法。
[0008]—種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0009]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石85-135份;莫來石粉70-90份;鉀長石7-11份;熟礬土7-11份;海泡石7-11份；蒙脫土 1-8份;磷酸鋁1-2份;硅酸鋯1-2份;氮化鋁1-2份;高鋁纖維1-2份；
[0010]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0011]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0012]4)將坯體在500-650°C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為20-30s ；隨后將水淬后的坯體放入50-60 °C的油中，油冷20-30s ；
[0013]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥10_20h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1100-1400°C，燒成時(shí)間為10-15小時(shí)；
[0014]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0015]作為優(yōu)選，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石115份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份。
[0016]作為優(yōu)選，步驟4)為將還體在550°C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將還體快速放入水中，時(shí)間為25s ；隨后將水淬后的坯體放入53 °C的油中，油冷25s。
[0017]作為優(yōu)選，步驟5)為將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300 0C，燒成時(shí)間為12小時(shí)。
[0018]本發(fā)明還請求保護(hù)一種復(fù)合匣缽，其特征在于:其采用上述的復(fù)合匣缽的制備方法來制備。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]整體而言，通過優(yōu)化復(fù)合匣缽的組成，來提高匣缽的熱穩(wěn)定性、抗壓能力、耐腐蝕性以及不易開裂等性能;在傳統(tǒng)的以鎂橄欖石和莫來石為主體的原料基礎(chǔ)上，選擇鎂橄欖石的成分以大約1-2倍的量多于莫來石粉，可以使得坯體的耐壓強(qiáng)度得到大大的提高；同時(shí)，在輔料的選擇上，鉀長石、熟礬土、海泡石和蒙脫土以及少量的氮化鋁不僅能夠起到增強(qiáng)原料抗壓能力以及熱穩(wěn)定效果，同時(shí)，在原料燒結(jié)過程中，其不僅與主料相反應(yīng)，降低玻璃相，同時(shí)，優(yōu)化燒結(jié)工藝，使得所制備的坯體具有更好的致密度以及熱穩(wěn)定性;而通過加入磷酸鋁和硅酸鋯的復(fù)合粘結(jié)劑，提高所制備的匣缽的結(jié)合性能以及可塑性能；而少量的高鋁纖維通過在原料之間形成橫向的剪切力，對于提高產(chǎn)品的抗壓能力以及不易開裂等效果有非常重要的影響。
[0021]而從制備工藝來說，本發(fā)明在傳統(tǒng)的制備工藝的基礎(chǔ)上，開拓新的采用壓坯-水淬-油冷-燒成-切割膨脹縫等工藝，通過充分的消除產(chǎn)品的內(nèi)在應(yīng)力，降低其熱膨脹系數(shù)，整體制備工藝簡單，但是對于優(yōu)化產(chǎn)品的性能卻產(chǎn)生重大的提高。所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度大于17.5MPa，連續(xù)使用至少14次仍舊不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
[0022]本發(fā)明采用的原料廉價(jià)，制備工藝簡單綠色環(huán)保，可工業(yè)化實(shí)施。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合具體的實(shí)施例，并參照數(shù)據(jù)進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是為了舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]—種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0026]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石115份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土 2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份；
[0027]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0028]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0029]4)將坯體在5500C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s ;隨后將水淬后的坯體放入53 °C的油中，油冷25s ；
[0030]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；
[0031]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0032]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為19.5MPa，連續(xù)使用至少17次仍舊不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]—種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0035]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石85份;莫來石粉85份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土 2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份；
[0036]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0037]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0038]4)將坯體在550 °C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s ;隨后將水淬后的坯體放入53 °C的油中，油冷25s ；
[0039]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；
[0040]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0041]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為20.4MPa，連續(xù)使用至少17次仍舊不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
[0042]實(shí)施例3:
[0043]—種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0044]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石135份;莫來石粉80份;鉀長石8份;熟礬土8份;海泡石8份；蒙脫土I份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁I份；高鋁纖維I份；
[0045]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0046]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0047]4)將坯體在550 °C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s ;隨后將水淬后的坯體放入53 °C的油中，油冷25s ；
[0048]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；
[0049]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0050]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為18.5MPa，連續(xù)使用至少14次仍舊不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
[0051 ] 實(shí)施例4:
[0052]一種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0053]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石115份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土 2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份；
[0054]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0055]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0056]4)將坯體在650 °C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為20s ;隨后將水淬后的坯體放入50 0C的油中，油冷20s ；
[0057]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；
[0058]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0059]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為19.5MPa，連續(xù)使用至少19次仍舊不會(huì)產(chǎn)生裂紋。
[0060]對比例1:
[0061 ] 一種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0062]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石115份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土 2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份；
[0063]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0064]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0065]4)將坯體在5500C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s;
[0066]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；
[0067]6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。
[0068]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為11.5MPa，連續(xù)使用11次產(chǎn)生裂紋。
[0069]對比例2:
[0070]一種復(fù)合匣缽的制備方法，包括如下制備步驟:
[0071]I)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石115份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土 2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份；
[0072]2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用；
[0073]3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體；
[0074]4)將坯體在550 °C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s ;隨后將水淬后的坯體放入53 °C的油中，油冷25s ；
[0075]5)將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300°C，燒成時(shí)間為12小時(shí)；即可獲得復(fù)合匣缽。
[0076]所制備的匣缽抗壓強(qiáng)度為17MPa，連續(xù)使用10次產(chǎn)生裂紋。
[0077]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
[0078]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合匣缽的制備方法，其特征在于: 包括如下制備步驟: 1)準(zhǔn)備復(fù)合匣缽原料，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石85-135份;莫來石粉70-90份;鉀長石7-11份;熟礬土 7-11份;海泡石7-11份;蒙脫土 1-8份;磷酸鋁1-2份;硅酸鋯1-2份;氮化鋁1-2份;高鋁纖維1-2份； 2)將各原料混合后進(jìn)行濕法球磨，球磨后形成粉料過100目篩備用； 3)壓坯成型，將球磨后粉料經(jīng)造粒、壓坯成型，在50Mpa壓力下壓制成型，保溫2小時(shí)，脫模，得到匣缽坯體； 4)將坯體在500-6500C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為20-30s ；隨后將水淬后的坯體放入50-60 °C的油中，油冷20-30s ； 5)將處理后的坯體在自然條件下干燥10-20h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1100-1400°C，燒成時(shí)間為10-15小時(shí)； 6)對燒成后的復(fù)合匣缽進(jìn)行后處理，在側(cè)面切割若干條膨脹縫，在膨脹縫處塞入陶瓷棉，即可獲得復(fù)合匣缽。2.—種如權(quán)利要求2所述的復(fù)合匣缽的制備方法，其特征在于，該匣缽的原料組成為:鎂橄欖石120份;莫來石粉80份;鉀長石10份;熟礬土 10份;海泡石10份;蒙脫土2份;磷酸鋁2份;硅酸鋯2份;氮化鋁2份;高鋁纖維2份。3.一種如權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合匣缽的制備方法，其特征在于，步驟4)為將坯體在550°C下預(yù)燒，隨后進(jìn)行水淬，將坯體快速放入水中，時(shí)間為25s;隨后將水淬后的坯體放入53°C的油中，油冷25s。4.一種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合匣缽的制備方法，其特征在于，步驟5)為將處理后的坯體在自然條件下干燥15h，放入窯爐內(nèi)進(jìn)行燒成，燒成溫度為1300 0C，燒成時(shí)間為12小時(shí)。5.—種復(fù)合匣缽，其特征在于:其采用如權(quán)利要求1-4所述的復(fù)合匣缽的制備方法來制備。
【文檔編號】C04B35/66GK106083081SQ201610409229
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】姚煥根
【申請人】姚煥根