[发明专利]由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置及制备方法

说明书

本发明公开了由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置，包括脱水机构和气氛烧结炉组件，脱水机构的出料口通过出料管连接气氛烧结炉组件的进料口，还包括加压进料机构，加压进料机构包括进料管和多个加压进料枪，进料管的一端连接溶液箱，多个挤压进料枪均连接在进料管的另一端，进料管上连入有增压泵，脱水机构包括筒体和设置在筒体外侧的热压机构，筒体内设置有滤水盘，多个加压进料枪绕着筒体的圆周方向间隔设置，加压进料枪倾斜设置，且加压进料枪的枪头穿入筒体内朝向滤水盘。集压热、脱水和烘干于一体，具有脱水迅速不易堵塞、热压强度可控和烘干均匀的优点，避免了设备之间的相互影响，提高了氧化镁晶须的制备品质。

技术领域

本发明涉及氧化镁晶须制备领域，具体为由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置及制备方法。

背景技术

氧化镁晶须是无机晶须材料中极具发展潜力的一种，与碳化硅晶须、氮化硅晶须、钛酸钾晶须等相比较，制备氧化镁晶须的原料价廉易得。特别是氧化镁晶须具有高熔点和在高温下不会被氧化的性能，使其在高温复合材料领域具有广阔的应用前景。作为新型的多功能无机材料，在众多镁盐晶须产品中氧化镁晶须具有良好的耐热性(熔点高达2850℃)、绝缘性、稳定性、热传导性(热传导率是氧化铝的三倍)、耐碱性和极高的强度，具有与普通氧化镁不同的光、热、力学等奇特性能，特别是在高温下不会被氧化的性能很适合作为各种复合材料的强化材料，与聚氯乙烯树脂配合使用时，可提高制品的机械强度和热稳定性；与水泥配合使用时，可提高制品的抗弯曲强度和抗冲击强度，也可用作耐火砖的原料，同时还可用作吸附剂、绝热材料、吸音材料、耐腐蚀材料、阻燃材料以及不饱和聚脂的增稠剂和补强剂，其用途多而广泛。氧化镁晶须在高温复合材料领域具有广阔的应用前景，是近几年发展较快的高技术结构新材料。其中，氧化镁晶须的制备方法大致包括以下三种：第一种、以含镁矿物为原料，加人工业酸(硫酸、盐酸，或硝酸)将其溶解，在得到的含镁粗制溶液中添加碱，除去杂质。然后将反应液放入高压容器中，通入氧气，在98～147Pa的压力下进行压热处理，生成物经脱水干燥后，在1100～1200℃下烧成，得到氧化镁晶须；以镁盐和卤化物为原料，将其进行混合。在650～900℃下加热熔融1～6h，生成熔融盐。再将熔融盐加热到700～900℃，同时通入水蒸气，氧化镁晶须析出并成长。经过洗涤分离，得到较纯的氧化镁晶须；第三种，以硫酸镁或其他含水镁盐和卤化物组成的混合物，在550℃以下进行脱水，加热时间0.5～5h。然后在含水蒸气的气氛下，于600℃以上(最好700～950℃)的温度下烧成，得到氧化镁晶须；在通过硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的工艺中，没有专门针对硝酸镁溶液进行处理的设备，即没有集压热、脱水以及干燥于一体的装置，导致加工的过程中需要分别配置相对应功能的设备，即需要配置高压容器进行压热处理，配置脱水容器进行脱水处理，配置干燥炉进行干燥处理，增加了设备间的匹配难度，其一设备处理不当直接影响下一设备的加工，同时导致加工设备的占用体积较大且成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置，集压热、脱水和烘干于一体，具有脱水迅速不易堵塞、热压强度可控和烘干均匀的优点，避免了设备之间的相互影响，提高了氧化镁晶须的制备品质，同时降低了设备的占用体积和投入成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：由硝酸镁溶液制备氧化镁晶须的脱水烧结装置，包括脱水机构和气氛烧结炉组件，所述脱水机构的出料口通过出料管连接所述气氛烧结炉组件的进料口，还包括加压进料机构，所述加压进料机构包括进料管和多个加压进料枪，所述进料管的一端连接溶液箱，多个所述挤压进料枪均连接在所述进料管的另一端，所述进料管上连入有增压泵，所述脱水机构包括筒体和设置在所述筒体外侧的热压机构，所述筒体内设置有滤水盘，多个所述加压进料枪绕着所述筒体的圆周方向间隔设置，所述加压进料枪倾斜设置，且所述加压进料枪的枪头穿入筒体内朝向所述滤水盘，所述热压机构包括热压管和多个上热压枪和多个下热压枪，所述上热压枪和下热压枪均连接在所述热压管上，所述上热压枪和下热压枪分别位于在所述滤水盘上方和下方，所述上热压枪的枪头和下热压枪的枪头均穿入在所述筒体内。