一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺 |
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| 申请号 | CN201710208899.X | 申请日 | 2017-03-31 | 公开(公告)号 | CN106892671A | 公开(公告)日 | 2017-06-27 |
| 申请人 | 美科特种材料股份有限公司; | 发明人 | 李兴华; 商文芳; 崔宪哲; 李耀华; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种大掺量 河沙 制作 泡沫 空心陶瓷的生产工艺，该生产工艺包括以下步骤：S1，取240‑360g 碳 化 硅 、80‑120g 膨润土 和80‑120g 高岭土 ；S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，加入400‑600ml 水 ，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料；S3，向S2得到的初级浆料中加入40‑60g稳定剂并搅拌均匀，搅拌均匀后再加入80‑120ml分散剂并搅拌均匀；S4，取300g规格为70‑100目的河沙和50‑70g陶瓷 纤维 ，搅拌均匀，得到二级浆料。该发明，在S4中加入300g规格为70‑100目的河沙和50‑70g陶瓷纤维，提升该泡沫空心陶瓷的结构强度，能够承受更高的压 力 ，使用时不易出现粉化和内部内部孔结构的坍陷，适用于多种特种领域中的使用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺技术领域[0001] 本发明涉及泡沫空心陶瓷生产技术领域，具体为一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺。 背景技术[0002] 泡沫陶瓷是一种继普通多孔陶瓷和蜂窝多孔陶瓷之后发展起来的第三代多孔陶瓷制品，泡沫陶瓷是通过高温烧成，在材料成型与烧结过程中材料体内形成大量彼此相通或闭合气孔的新型陶瓷材料，由于泡沫陶瓷的共价键和复杂离子键的键合以及复杂的晶体结构而具有耐高温、耐腐蚀及热稳定性和尺寸稳定性好的特点，当流体流经孔隙时，内外表面会产生各种各样的物理效应，这些特性使得泡沫陶瓷在气体液体过滤、净化分离、催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物植入材料、特种墙体材料和传感器材料等多方面得到广泛应用。 [0003] 但是泡沫陶瓷作为陶瓷的一种表现形式，依然存在强度差，易粉化的缺陷，由于泡沫陶瓷的多孔结构，在高压环境下工作时，泡沫陶瓷极易出现孔结构坍陷的情况，严重影响到泡沫陶瓷的应用广度，但是随着泡沫陶瓷应用领域的扩展，制备高强度和性能稳定的泡沫陶瓷是各行业迫切需要的。 [0004] 泡沫陶瓷的生产方法主要有：挤压成型、有机泡沫浸溃工艺、发泡法、添加造孔剂工艺、固态烧结法、溶胶-凝胶工艺和冷冻干燥法，发泡法是在陶瓷组成中加入有机或无机化学物质，通过化学反应产生挥发气体，干燥后烧制成泡沫陶瓷体，采用发泡工艺制作泡沫陶瓷的优点是容易控制制品的形状、成分和密度，特别适合于闭气孔陶瓷材料的制造。 发明内容[0005] 基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺。 [0006] 本发明提出一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，所述生产工艺包括以下步骤： [0008] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，加入400-600ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料。 [0009] S3，向S2得到的初级浆料中加入40-60g稳定剂并搅拌均匀，搅拌均匀后再加入80-120ml分散剂并搅拌均匀。 [0011] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入30-50g的发泡剂和200-300ml水，机械搅拌30min，得到三级浆料。 [0012] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0013] 优选的，所述泡沫空心陶瓷的生产环境温度为18℃-25℃，生产湿度为30％-70％。 [0015] 优选的，所述发泡剂为TiH2，所述稳定剂为羧甲基纤维素。 [0016] 优选的，所述S2中首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部。 [0017] 优选的，所述S5中机械搅拌的转速为1500-3000rpm。 [0018] 有益效果 [0019] 本发明提供了一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，具备以下有益效果： [0020] 该大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，通过在S2中加入80-120ml的分散剂和40-60g稳定剂，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液，稳定剂为羧甲基纤维素，能够帮助S2中的初级浆料充分混合，在S4中加入300g规格为70-100目的河沙和50-70g陶瓷纤维，提升该泡沫空心陶瓷的结构强度，能够承受更高的压力，使用时不易出现粉化和内部孔结构的坍陷，适用于多种领域中的使用。 具体实施方式[0021] 下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0022] 实施例一 [0023] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0024] S1，取240g碳化硅、80g膨润土和80g高岭土，生产环境温度为18℃，生产湿度为30％； [0025] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入400ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0026] S3，向S2得到的初级浆料中加入40g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入80ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0027] S4，取300g规格为70目的河沙和50g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0028] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入30g的发泡剂和200ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为2000rpm，得到三级浆料； [0029] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0030] 实施例二 [0031] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0032] S1，取3000g碳化硅、100g膨润土和100g高岭土，生产环境温度为20℃，生产湿度为35％； [0033] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入500ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0034] S3，向S2得到的初级浆料中加入50g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入100ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0035] S4，取300g规格为85目的河沙和60g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0036] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入40g的发泡剂和100ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为2000rpm，得到三级浆料； [0037] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0038] 实施例三 [0039] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0040] S1，取320g碳化硅、110g膨润土和110g高岭土，生产环境温度为18℃，生产湿度为70％； [0041] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入540ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0042] S3，向S2得到的初级浆料中加入55g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入110ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0043] S4，取300g规格为90目的河沙和65g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0044] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入45g的发泡剂和250ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为2500rpm，得到三级浆料； [0045] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0046] 实施例四 [0047] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0048] S1，取360g碳化硅、120g膨润土和120g高岭土，生产环境温度为18℃-25℃，生产湿度为30％-70％； [0049] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入600ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0050] S3，向S2得到的初级浆料中加入60g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入120ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0051] S4，取300g规格为100目的河沙和70g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0052] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入50g的发泡剂和300ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为2500rpm，得到三级浆料； [0053] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0054] 实施例五 [0055] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0056] S1，取330g碳化硅、110g膨润土和120g高岭土，生产环境温度为25℃，生产湿度为30％； [0057] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入550ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0058] S3，向S2得到的初级浆料中加入45g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入110ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0059] S4，取300g规格为78目的河沙和66g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0060] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入49g的发泡剂和300ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为3000rpm，得到三级浆料； [0061] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0062] 实施例六 [0063] 本发明提供了一种技术方案，一种大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，生产工艺包括以下步骤： [0064] S1，取330g碳化硅、110g膨润土和120g高岭土，生产环境温度为19℃，生产湿度为30％； [0065] S2，取一个2000ml的烧杯，将S1中的碳化硅、膨润土和高岭土全部加入烧杯中，首先将碳化硅铺在烧杯底部，再将膨润土和高岭土分别铺在碳化硅中部，加入500ml水，使用玻璃棒搅拌均匀，使水、碳化硅、膨润土和高岭土充分混合，得到初级浆料； [0066] S3，向S2得到的初级浆料中加入45g稳定剂并搅拌均匀，稳定剂为羧甲基纤维素，搅拌均匀后再加入100ml分散剂并搅拌均匀，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液； [0067] S4，取300g规格为79目的河沙和64g陶瓷纤维，搅拌均匀，得到二级浆料； [0068] S5，将S5中的二级浆料转移至密闭容器中，通入氮气排尽容器内的空气，向容器内加入47g的发泡剂和300ml水，发泡剂为TiH2，机械搅拌30min，机械搅拌的转速为3000rpm，得到三级浆料； [0069] S6，将S5中得到的三级浆料移至烘箱中，烘箱温度调节至50℃开始烘烤，然后以0.5℃/min的速度将温度升至200℃，再以5℃/min的速度将温度升至1300℃，保温3h后随炉冷却至室温(25℃)后取出，得到泡沫空心陶瓷。 [0070] 综上所述，该大掺量河沙制作泡沫空心陶瓷的生产工艺，通过在S2中加入80-120ml的分散剂和40-60g稳定剂，分散剂为2％的聚丙烯酰胺溶液或5％聚乙二醇脂肪酸酯溶液，所述稳定剂为羧甲基纤维素，能够帮助S2中的初级浆料充分混合，在S4中加入300g规格为70-100目的河沙和50-70g陶瓷纤维，提升该泡沫空心陶瓷的结构强度，能够承受更高的压力，使用时不易出现粉化和内部孔结构的坍陷，适用于多种特种领域中的使用。 [0071] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。 |
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