莫来石-堇青石质球形铸造砂的研制
一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法[发明专利]
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811330263.3(22)申请日 2018.11.09(71)申请人 洛阳索莱特材料科技有限公司地址 471800 河南省洛阳市新安县洛新产业集聚区广深路3号(72)发明人 张拯 雷复兴 姜鹏 田守信 马文鹏 (74)专利代理机构 洛阳市凯旋专利事务所41112代理人 霍炬(51)Int.Cl.C04B 35/185(2006.01)C04B 35/622(2006.01)(54)发明名称一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法(57)摘要一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵及其制备方法，涉及堇青石-莫来石陶瓷领域，堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法，按照质量百分比，以莫来石40～55%，堇青石35～45%，莫来凯特10～15%为骨料；以堇青石微粉10～15%，石英微粉30～40%，氧化铝微粉20～30%，菱镁矿微粉10～15%，氧化锆5～10%，锆英石5～10%为基质料，分别在混料机中混合均匀；将结合剂按质量比重为：水：结合剂=100:4的比例制成水溶液；通过浆料制备、泥料制备、成型、干燥、烧成步骤制成；本发明在骨料中加入莫来石是由于莫来石具有和优良的耐高温性能，采用湿法成型，将物料制备成泥料后再挤压成型，成型后的坯体具有均匀的密度和显微结构。
权利要求书1页 说明书4页CN 109320222 A 2019.02.12C N 109320222A1.一种堇青石-莫来石陶瓷匣钵的制备方法，其特征是：具体操作步骤如下：（1）、原料及处理：按照质量百分比，以莫来石40～55%，堇青石35～45%，莫来凯特10～15% 为骨料，在混料机中混合均匀；按照质量百分比，以堇青石微粉10～15%，石英微粉30～40%，氧化铝微粉20～30%，菱镁矿微粉10～15%，氧化锆5～10%，锆英石5～10%为基质料，在混料机中混合均匀；将结合剂按质量比重为：水：结合剂=100:4的比例制成水溶液；（2）浆料制备：将步骤（1）中处理好的100kg水溶液和30~40kg基质料加入到搅拌桶中，搅拌4~6小时，制成浆料；（3）泥料制备：将步骤（2）中处理好的100kg浆料和步骤（1）中处理好的40~50kg骨料加入到捏合机中搅拌均匀，在经过练泥机制成泥料；（4）成型：将泥料压入到模具中制成匣钵坯体；（5）干燥：将坯体在60~100℃温度下干燥，干燥时间为20~30小时；（6）烧成：干燥后的坯体经1280~1400℃烧成，保温时间为4~6小时。
堇青石—莫来石棚板抗热震性能的研究
堇青石—莫来石棚板抗热震性能的研究作者：贺俊来源：《江苏陶瓷》2017年第02期摘要采用莫来石为骨料，堇青石为基料制作堇青石—莫来石棚板，研究莫来石与堇青石配比、骨料种类、烧成温度等因素对材料抗热震性能的影响。
关键词堇青石；莫来石；抗热震性能0 前言随着低温快速烧成制度的推广，堇青石—莫来石窑具在我国现代陶瓷工业中已经得到了广泛的应用。
堇青石—莫来石棚板以莫来石为骨料、堇青石为基料烧制而成。
由于堇青石具有（SiO2）n圆环状结构，此结构中有较大的空隙，故具有热膨胀系数小的特点，而莫来石热膨胀系数大，导致两种材料的膨胀系数不匹配，使得两相界面形成微细裂纹，能有效降低温度变化产生的热应力，有效地避免了灾难性裂纹的扩散，极大地提高了堇青石—莫来石质耐火材料的热稳定性能；同时，由于莫来石晶体的耐火度高（熔点为1 810 ℃）、机械强度高（室温下抗弯强度为49 MPa），因此使用莫来石做骨料能有效地提高棚板的高温强度。
堇青石—莫来石棚板在使用过程中通常受到温度快速变化的影响，产生了较高的热应力，在热应力的长期作用下，使得棚板的强度逐渐降低，最终形成灾难裂纹的产生，使棚板开裂。
因此，要缓解热应力增长对堇青石—莫来石棚板使用寿命的影响，就必须提高堇青石—莫来石棚板的抗热震性能。
本文采用不同粒度堇青石与莫来石为主要原料，加入适量的粘土和Al2O3，按不同比例混料制备出多个试样。
通过对试样测试，研究在堇青石—莫来石棚板的制备过程中，原料、配方、工艺等因素对材料抗热震性能的影响，分析提高棚板寿命的措施。
1 实验部分1.1原料烧结莫来石（1～3mm）、电熔莫来石（1～3mm）、电熔莫来石（0～1mm）、合成堇青石（0～0.3 mm）、苏州土（机选1号）和Al2O3微粉1.2样品制作按不同配比进行配料，加入适量的水和成型助剂，在50Mpa压力下压制成150mm×40mm×10mm的标准试样，经干燥后烧成。
堇青石_莫来石窑具显微结构的镜下特征
堇青石 —莫来石窑具显微结构的镜下特征任世理 何永梅(咸阳陶瓷研究设计院 712000)摘 要 对收集到的国内 、国外堇青石质窑具样品 ,使用 X 射线衍射 、光学显微镜鉴定手段 ,对样品的显微结构特征进行描述 ,给该类材料的显微结构分析及探讨其与生产工艺的相关性打下了基础 。
关键词 窑具材料 堇青石 莫来石 显微结构续表 1窑具是陶瓷工业中一种重要的辅助材料 ,其质量 和寿命直接影响着陶瓷产品的质量和生产成本 。
堇青石 —莫来石质 ( 以下示为 C M ) 窑具是当今建 筑卫生陶瓷和日用陶瓷制品烧成过程中使用较为普遍 的一种窑具材料 。
对于此体系窑具材料的生成机理 、 生产工艺及控制 ,国内外已有诸多研究报道及生产实 践 。
国外的一些公司已经有各种牌号的产品供应于市 场 ,国内也有一些厂家生产此种材料的窑具 。
但是由 于种种原因 ,国内产品的使用寿命与国外产品的使用 寿命仍有一定差距 ,甚至在一些性能指标相近于国外 水帄的情况下 ,使用寿命也低于国外产品 。
笔者旨在 通过对所采集的一些国内外产品的显微结构在镜下的 特征进行鉴定描述 ,以致于能为该类材料的显微结构 分析及探讨其与生产工艺的相关性打下基础 。
编号产地 来源使用部位C M - Z 09 韩国 宜兴 宜兴福建泉州 江苏宜兴 江苏宜兴 陕西咸阳 陕西咸阳 辊道窑用垫板 棚板 棚板 棚板 棚板 C M - Y 10 C M - Y 11C M - X12 咸阳陶瓷研究设计院 C M - X13 咸阳陶瓷研究设计院C M -S 14 石湾广东佛山匣钵对试样的 XRD 鉴定试样的 XRD 鉴定结果见表 2 。
表 2 试样的 XR D 鉴定结果1 .2 矿物相及半定量结果编号 样品编号堇青石 莫来石 红柱石 刚玉 石英1 C M - F01 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主 主少 少 少 少微1 试样的采集及 XRD 鉴定2 C M - F023 C M - F03 1 . 1 试样来源及编号试样的来源及编号如表 1 所示 。
高性能堇青石_莫来石棚板的研制
成陶瓷产品一级品率提不上去 ,能耗一般均 又只承受瓷件的压力 ,所以其使用环境比第
比国外高 8～10 倍的落后现状[1 ] 。自 1991 二类窑具要好得多 。
年起 ,中国建筑材料科学研究院选用国产优
在这些窑具中 ,棚板面积大 ,厚度薄 ,无
质耐火原料 ,进行了新型节能窑具耐火制品 论是生产 ,还是使用它最具代表性 ,所以在
SiO2 53. 09 51. 27 54. 62
选择 1 # 、2 # 两组配方 , 烧制 105mm ×
150mm ×25mm 的棚板试样 ,2 # 试样的制备
工艺流程如下 :
高添 粘水 球质
铝加
结溶
磨料
41 测试结果
4. 1 试样化学组成 1 # 、2 # 、3 # (德国布尔通公司的棚板) 主
态抗折强度 。
4. 3 气孔分布
1 # 、2 # 、3 # 试样由压汞测孔仪测孔 ,根据
孔径的大小 ,把气孔分为大孔 、中孔 、小孔 、微
孔 ,孔分布率见表 4 。
表 4 不同孔径的气孔分布率
孔型
大孔 中孔 小孔 微孔
孔径
(μm)
> 5. 8 5. 8～1. 8 1. 8～0. 58
< 0. 58
度低 ,主要承受压力的载荷 ,只要达到低蓄热 有 :烧结粘土熟料 、镁质粘土 、工业铝氧等 ,其
的目的即可 。第二类窑具直接与火焰接触 , 化学组成见表 1 。
使用环境温度高 ,棚板 、横梁不仅承受压力的
表 1 主要原料化学组成表
原料 烧结粘土熟料 镁质粘土 结合粘土 工业铝氧
SiO2 54. 52 61. 40 49. 18 0. 16
大于1770成型烧成al2o3sio2三者之间的比例见表本试验采用了基质经球磨细碎湿法混料等工艺试样在电炉中烧成试样主要化学成份组成10441000结时生成堇青石相提高棚板的抗热震稳定31试验过程选择105mm150mm25mm的棚板试样试样的制备工艺流程如下41测试结果性能测试结果各项性能测度结果见表烧结粘土熟料混合混合过筛各项性能测试结果保持率试样制成25mm25mm150mm将试条放入1100的电炉中保温20分钟后迅速取出强制风冷分钟再入炉如此循环10气孔大都集中分布在中孔小孔和微孔占的比例很小试样大孔的孔隙率为52显微结构在偏光显微镜和反光显微镜下对各试样进行了显微结构观察观察照片见图可以看到其共同点和不同点根据孔径的大小把气孔分为大孔孔型孔径297338小孔58141429微孔1310试样体积密度常温抗折强度pa1200pa荷重软1100?风冷12009115641320138016619019671583140046127280042583187111806365试样mgoal2o3sio279401253784194514239965462硅酸盐通报1997试样反光放大100试样偏光放大160烧结粘土熟料中莫来石的晶形呈纤维针状平行交叉生长互相穿插交错叠加生长