專利名稱：低膨脹抗熱震物理陶瓷及制法的制作方法
技術領域：
本發明屬于工業陶瓷新技術領域。
在石油、化工、有色冶煉等技術部門經常需要使用低膨脹、抗熱震物理陶瓷作為設備(如反應釜、攪拌槽)的襯里。目前使用的普通工業陶瓷很難適用于上述情況。例如在鈦白粉的生產過程中，由于生產工藝的特殊要求會造成急冷、急熱的反復循環，使用普通工業陶瓷作為襯里在短期內嚴重裂縫、脫落，進而發生滲漏腐蝕，造成工廠停產檢修，損失極大。
為了解決這一問題，國內外進行了許多有關低膨脹、抗熱震物理陶瓷的研究和試制工作，也取得了一定的突破，如德國DIDIRE公司研制的SF類陶瓷即是目前本技術領域性能最好的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。但是由于SF類陶瓷是通過向高嶺土中添加陶瓷石英纖維制成的，成本很高，而且其抗熱震性能有待于進一步提高。為此本發明人進行了更為深入的研究并成功的研究出抗熱震性能更佳，且成本大大低于現有同類陶瓷的新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷并提供了相應的制備方法。
本發明涉及一種新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷及其制備方法，具體而言本發明涉及一種新的由滑石(3MgO.4SiO2.H2O)、高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)及熔融石英燒制而成的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。所述物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al2O3.SiO2)+剛玉(α-Al2O3)+堇青石(2MgO.2Al2O3.5SiO2)，該物理陶瓷是通過下述步驟燒制而得的(1)將煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)制成泥塊，在1280-1320℃燒結，使之形成莫來石結晶，然后破碎成粒;
(2)將煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)混合制成生料;
(3)再將熔融石英(SiO2)加至所述莫來石結晶顆粒與生料的混合物中，經 1280-1320℃高溫燒制。
其中，在所述步驟(1)中煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)所占的重量百分比的優選范圍分別為10-50%和90-50%，更為優選的范圍分別是15-25%和85-75%;在所述步驟(2)中煅燒滑石(組成同上)與高嶺土(組成同上)所占的重量百分比的優選范圍分別為10-50%和90-50%，更為優選的范圍分別是10-20%和90-80%;在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的優選范圍分別是30-80%和70-20%，更為優選的范圍分別是60-70%和40-30%;熔融石英優選占該混合物與熔融石英總重量的4-20%，更為優選的是5-15%;此外，步驟(1)中莫來石結晶顆粒粒度在0.1-10m/m這一范圍內均可，在0.5-3m/m范圍內更好。
任何本領域技術人員參照上述的比例和制備步驟均可制得本發明的低膨脹、抗熱震物理陶瓷。
本發明的低膨脹、抗熱震物理陶瓷的性能如下1.膨脹系數 1000℃['/℃] 3.2×10-62.膨脹率1000℃[%]0.313.導熱系數400℃[W/M·K]1.1754.耐酸度[%]>=98
5.體積密度[g/cm3]2.20--2.36.吸水率[%]<=4.87.開口氣孔率[%]<=118.抗熱震[900-->20℃]>=10次9.磨損度[g/cm2]<=0.0610.彈性模量[MPa]2138而作為目前國際上性能最好的SF類陶瓷(德國DIDIRE公司出品)的抗熱性能溫度僅為450→20℃，其他各項性能指標與本發明產品持平。由此可見本發明產品的抗熱震性能遠遠優于現有產品，而且本發明產品的成本僅是現有同類產品的四分之一左右。
權利要求
1.一種低膨脹、抗熱震物理陶瓷，其特征在于所述物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al2O3，SiO2)+剛玉(α-Al2O3)+堇青石(2MgO，2Al2O3，5SiO2)。
2.一種低膨脹、抗熱震物理陶瓷的制備方法，其特征在于該陶瓷是通過(1)將煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)制成泥塊，在1280-1320℃燒結，使之形成莫來石結晶，然后破碎成粒;(2)將煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)混合制成生料;(3)再將熔融石英(SiO2)加至所述莫來石結晶顆粒與生料的混合物中，經 1280-1320℃高溫燒制而成的。
3.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(1)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-50%和90-50%。
4.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(1)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為15-25%和85-75%。
5.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(2)中煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-50%和90-50%。
6.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(2)煅燒滑石(3MgO.4SiO2.H2O)與高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)所占的重量百分比的范圍分別為10-20%和 90-80%。
7.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的范圍分別是30-80%和70-20%;熔融石英占該混合物與熔融石英總重量的4-20%。
8.根據權利要求2所述物理陶瓷的制備方法，其特征在于在所述步驟(3)中所述生料與所述莫來石結晶顆粒的混合物中二者所占的重量百分比的范圍分別是60-70%和40-30%;熔融石英占該混合物與熔融石英總重量的5-15%。
全文摘要
本發明涉及一種新的低膨脹、抗熱震物理陶瓷，該物理陶瓷的晶相為莫來石(3Al
文檔編號C04B35/10GK1090561SQ9312000
公開日1994年8月10日 申請日期1993年12月11日 優先權日1993年12月11日
發明者樓道孝, 張寧春 申請人:樓道孝, 張寧春