[发明专利]一种高温用堇青石-莫来石棚板及其制备方法

说明书

本发明一种高温用堇青石‑莫来石棚板及其制备方法。其技术方案是：先以28.0～43.0wt％的粒径小于5mm且大于等于2mm的莫来石颗粒、12.0～27.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的堇青石颗粒、11.0～26.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的堇青石颗粒、8.0～18.0wt％的高岭土细粉、6.0～11.0wt％的滑石细粉、2.0～7.0wt％的活性氧化铝微粉和0.5～1.0wt％的氧化硼为原料，外加原料5.5～8.0wt％的结合剂，混合均匀，经150～200MPa成型，干燥，再置于隧道窑，在1410～1440℃条件下保温3～6h，即得高温用堇青石‑莫来石棚板。本发明环境友好和工艺简单；所制备的高温用堇青石‑莫来石棚板热震稳定性好、机械强度高和使用温度范围广。

技术领域

本发明属于高温用棚板技术领域。具体涉及一种高温用堇青石-莫来石棚板及其制备方法。

背景技术

棚板作为支撑烧成中瓷件的专用窑具，一直是陶瓷工业中一种重要的辅助材料。随着现代窑炉工业及热工技术的发展，窑炉的使用温度范围进一步拓宽，烧成气氛复杂性提高，使用频率上升，随之窑炉用棚板面临更为苛刻的性能要求。

堇青石具有热膨胀系数小(2.3×10^-6/℃)和热震性好等优点，被广泛用作优质耐火材料、电子封装材料、催化剂载体、泡沫陶瓷和航空材料等。但由于堇青石韧性较差，荷重软化温度低，合成温度范围窄，限制了其优良性能的发挥。而莫来石熔点较高(1870℃)、抗高温蠕变性好、强度高和热膨胀系数相对较小(5.3×10^-6/℃)，因此，研究制备高强度、低膨胀、热稳定性优良的堇青石-莫来石复相陶瓷材料是实现堇青石工业应用的有效途径之一。在研究堇青石-莫来石复相陶瓷的技术基础上，将其引用到棚板的制备受到广泛关注。

目前，已有制备高温用堇青石-莫来石棚板棚板的技术，如“堇青石-莫来石棚板及其制备方法”(CN103936406A)专利技术，公开了一种制备堇青石-莫来石棚板的技术，该技术以莫来石和粘土骨料，以滑石粉、蓝晶石、红柱石、镁粉和氧化铝等基质制得棚板，主要相组成为堇青石和莫来石，使用温度低于1350℃；如“一种用煤矸石合成堇青石-莫来石复相材料的方法”(CN101508563A)专利技术，公开了一种煤矸石、镁碳砖、滑板砖等为主要原料制备堇青石-莫来石复相材料的技术，该技术制得的堇青石-莫来石复相材料中主要相组成为堇青石和莫来石，但低熔相含量较高且含有残碳，使用温度低于1200℃，且伴有还原性气体产生。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种环境友好、工艺简单的高温用堇青石-莫来石棚板的制备方法。用该法所制备的高温用堇青石-莫来石棚板的热震稳定性好、机械强度高和使用温度范围广。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：先以28.0～43.0wt％的粒径小于5mm且大于等于2mm的莫来石颗粒、12.0～27.0wt％的粒径小于3mm且大于等于1mm的堇青石颗粒、11.0～26.0wt％的粒径小于1mm且大于等于0.5mm的堇青石颗粒、8.0～18.0wt％的高岭土细粉、6.0～11.0wt％的滑石细粉、2.0～7.0wt％的活性氧化铝微粉和0.5～1.0wt％的氧化硼为原料，外加所述原料5.5～8.0wt％的结合剂，混合均匀，得到混合料。再将所述混合料在150～200MPa条件下成型，干燥，然后置于隧道窑中，在1410～1440℃条件下保温3～6h，即得高温用堇青石-莫来石棚板。

所述莫来石的化学成分为：Al₂O₃含量≥55.4wt％，SiO₂含量≥42.4wt％，Fe₂O₃含量≤0.35wt％。

所述堇青石的化学成分为：Al₂O₃含量≥33.5wt％，SiO₂含量≥50.1wt％，MgO含量≥12.5wt％，Fe₂O₃含量≤0.09wt％。