一种特种陶瓷及其制备方法.pdf

本发明公开了一种特种陶瓷及其制备方法，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：聚酰亚胺：3-5份、镁橄榄石：15-18份、碳化硅：1-3份、金红石：4-6份、长石：1-3份、紫砂泥：2-4份、红色粘土：40-50份、高岭土：8-10份、甲醇：6-8份、助剂：3-5份；助剂的组分按重量份数计为：锆英石1-2份，聚乙二醇：3-4份，纳米氧化锌：2-4份，纳米氧化硅：7-9份，去离子水：3-7份，氢氧化钾：2-6份，硅烷偶联剂：1-2份。

1.  一种特种陶瓷，其特征在于：该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：3-5份
镁橄榄石：15-18份
碳化硅：1-3份
金红石：4-6份
长石：1-3份
紫砂泥：2-4份
红色粘土：40-50份
高岭土：8-10份
甲醇：6-8份
助剂：3-5份
所述助剂的组分按重量份数计为：锆英石1-2份，聚乙二醇：3-4份，纳米氧化锌：2-4份，纳米氧化硅：7-9份，去离子水：3-7份，氢氧化钾：2-6份，硅烷偶联剂：1-2份；且所述助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌30-40分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌20-30分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应15-20分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1180-1240℃下煅烧2-3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。

2.  根据权利要求1所述的特种陶瓷，其特征在于：该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：3份
镁橄榄石：15份
碳化硅：1份
金红石：4份
长石：1份
紫砂泥：2份
红色粘土：40份
高岭土：8份
甲醇：6份
助剂：3份
所述助剂的组分按重量份数计为：锆英石1份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：2份，纳米氧化硅：7份，去离子水：3份，氢氧化钾：2份，硅烷偶联剂：1份；且所述助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌30分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌20分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应15分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1180℃下煅烧2个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。

3.  根据权利要求1所述的特种陶瓷，其特征在于：该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：5份
镁橄榄石：18份
碳化硅：3份
金红石：6份
长石：3份
紫砂泥：4份
红色粘土：50份
高岭土：10份
甲醇：7份
助剂：5份
所述助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：4份，纳米氧化锌：4份，纳米氧化硅：9份，去离子水：7份，氢氧化钾：6份，硅烷偶联剂：2份；且所述助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌40分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌30分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应20分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1240℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。

4.  根据权利要求1所述的特种陶瓷，其特征在于：该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：4份
镁橄榄石：16份
碳化硅：2份
金红石：5份
长石：2份
紫砂泥：3份
红色粘土：45份
高岭土：9份
甲醇：8份
助剂：4份
所述助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：3份，纳米氧化硅：8份，去离子水：5份，氢氧化钾：5份，硅烷偶联剂：1份；且所述助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌38分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌26分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应17分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1190℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。

5.  一种特种陶瓷的制备方法，其特征在于，具体工艺如下：
步骤（1）：将红色粘土、长石、聚酰亚胺和镁橄榄石混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂，碳化硅，金红石和紫砂泥送入球磨机中球磨20-23小时，水洗至PH值为7-8，过滤得到粉末；
步骤（2）：将过滤后得到的粉末，以氦气作为保护气体，在860-880℃下煅烧4-6小时，然后空冷至室温，取出粉末颗粒；
步骤（3）：将高岭土粉碎，将甲醇、高岭土粉末和步骤（2）得到的粉末颗粒混合并搅拌，加热至40-50℃直至甲醇完全蒸发，粉碎，过70目筛，得到颗粒；
步骤（4）：将步骤（3）得到的颗粒与水按1:0.5的比例球磨15-18小时，然后造型，在氦气的氛围中，在750-780℃温度下煅烧3-5小时，再将温度提高至1150-1200℃，保温2-3小时，最后空冷至室温即可。

一种特种陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷领域，涉及一种特种陶瓷及其制备方法。
背景技术
目前通道、管道用的材料有铝合金材料、陶瓷等，铝合金材料耐磨性差，槽道容易消失，影响色选精度，要经常更换，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷热刺激，耐酸碱性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料，以降低成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种特种陶瓷及其制备方法，不仅强度高，抗腐蚀能力和抗氧化能力极强，韧性好，耐高温，并且其表面的耐摩擦能力大大提高，降低其磨损，增加其使用寿命，并且还提供制备方法，方法简单，成本低，生产效率高。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：3-5份
镁橄榄石：15-18份
碳化硅：1-3份
金红石：4-6份
长石：1-3份
紫砂泥：2-4份
红色粘土：40-50份
高岭土：8-10份
甲醇：6-8份
助剂：3-5份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石1-2份，聚乙二醇：3-4份，纳米氧化锌：2-4份，纳米氧化硅：7-9份，去离子水：3-7份，氢氧化钾：2-6份，硅烷偶联剂：1-2份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌30-40分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌20-30分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应15-20分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1180-1240℃下煅烧2-3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
本发明还提供特种陶瓷的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将红色粘土、长石、聚酰亚胺和镁橄榄石混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂，碳化硅，金红石和紫砂泥送入球磨机中球磨20-23小时，水洗至PH值为7-8，过滤得到粉末；
步骤（2）：将过滤后得到的粉末，以氦气作为保护气体，在860-880℃下煅烧4-6小时，然后空冷至室温，取出粉末颗粒；
步骤（3）：将高岭土粉碎，将甲醇、高岭土粉末和步骤（2）得到的粉末颗粒混合并搅拌，加热至40-50℃直至甲醇完全蒸发，粉碎，过70目筛，得到颗粒；
步骤（4）：将步骤（3）得到的颗粒与水按1:0.5的比例球磨15-18小时，然后造型，在氦气的氛围中，在750-780℃温度下煅烧3-5小时，再将温度提高至1150-1200℃，保温2-3小时，最后空冷至室温即可。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：3份
镁橄榄石：15份
碳化硅：1份
金红石：4份
长石：1份
紫砂泥：2份
红色粘土：40份
高岭土：8份
甲醇：6份
助剂：3份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石1份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：2份，纳米氧化硅：7份，去离子水：3份，氢氧化钾：2份，硅烷偶联剂：1份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌30分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌20分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应15分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1180℃下煅烧2个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
前述的特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：5份
镁橄榄石：18份
碳化硅：3份
金红石：6份
长石：3份
紫砂泥：4份
红色粘土：50份
高岭土：10份
甲醇：7份
助剂：5份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：4份，纳米氧化锌：4份，纳米氧化硅：9份，去离子水：7份，氢氧化钾：6份，硅烷偶联剂：2份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌40分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌30分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应20分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1240℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
前述的特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：4份
镁橄榄石：16份
碳化硅：2份
金红石：5份
长石：2份
紫砂泥：3份
红色粘土：45份
高岭土：9份
甲醇：8份
助剂：4份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：3份，纳米氧化硅：8份，去离子水：5份，氢氧化钾：5份，硅烷偶联剂：1份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌38分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌26分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应17分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1190℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
本发明的有益效果是：该陶瓷中加入了镁橄榄石、金红石、长石和红色粘土，不仅能增加陶瓷的强度，还能提高其耐腐蚀，耐高温和耐摩擦的性能，并且增加其使用寿命，并且添加助剂，助剂中含有纳米氧化锌、纳米氧化硅和硅烷偶联剂，在生产过程中能起到催化剂的作用，节约生产时间，并且能提高陶瓷的强度和耐腐蚀能力，降低成本，并且通过制备方法，在氦气的氛围中煅烧，能避免陶瓷内部产生气孔，增加其强度，整个制备方法简单，工作效率高。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：3份
镁橄榄石：15份
碳化硅：1份
金红石：4份
长石：1份
紫砂泥：2份
红色粘土：40份
高岭土：8份
甲醇：6份
助剂：3份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石1份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：2份，纳米氧化硅：7份，去离子水：3份，氢氧化钾：2份，硅烷偶联剂：1份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌30分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌20分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应15分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1180℃下煅烧2个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
本实施例还提供特种陶瓷的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将红色粘土、长石、聚酰亚胺和镁橄榄石混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂，碳化硅，金红石和紫砂泥送入球磨机中球磨20小时，水洗至PH值为7，过滤得到粉末；
步骤（2）：将过滤后得到的粉末，以氦气作为保护气体，在860℃下煅烧4小时，然后空冷至室温，取出粉末颗粒；
步骤（3）：将高岭土粉碎，将甲醇、高岭土粉末和步骤（2）得到的粉末颗粒混合并搅拌，加热至40℃直至甲醇完全蒸发，粉碎，过70目筛，得到颗粒；
步骤（4）：将步骤（3）得到的颗粒与水按1:0.5的比例球磨15小时，然后造型，在氦气的氛围中，在750℃温度下煅烧3小时，再将温度提高至1150℃，保温2小时，最后空冷至室温即可。
实施例2
本实施例提供的一种特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：5份
镁橄榄石：18份
碳化硅：3份
金红石：6份
长石：3份
紫砂泥：4份
红色粘土：50份
高岭土：10份
甲醇：7份
助剂：5份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：4份，纳米氧化锌：4份，纳米氧化硅：9份，去离子水：7份，氢氧化钾：6份，硅烷偶联剂：2份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌40分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌30分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应20分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1240℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
本实施例还提供特种陶瓷的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将红色粘土、长石、聚酰亚胺和镁橄榄石混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂，碳化硅，金红石和紫砂泥送入球磨机中球磨23小时，水洗至PH值为8，过滤得到粉末；
步骤（2）：将过滤后得到的粉末，以氦气作为保护气体，在880℃下煅烧6小时，然后空冷至室温，取出粉末颗粒；
步骤（3）：将高岭土粉碎，将甲醇、高岭土粉末和步骤（2）得到的粉末颗粒混合并搅拌，加热至50℃直至甲醇完全蒸发，粉碎，过70目筛，得到颗粒；
步骤（4）：将步骤（3）得到的颗粒与水按1:0.5的比例球磨18小时，然后造型，在氦气的氛围中，在780℃温度下煅烧5小时，再将温度提高至1200℃，保温3小时，最后空冷至室温即可。
实施例3
本实施例提供的一种特种陶瓷，该特种陶瓷的组分按重量份数计为：
聚酰亚胺：4份
镁橄榄石：16份
碳化硅：2份
金红石：5份
长石：2份
紫砂泥：3份
红色粘土：45份
高岭土：9份
甲醇：8份
助剂：4份
助剂的组分按重量份数计为：锆英石2份，聚乙二醇：3份，纳米氧化锌：3份，纳米氧化硅：8份，去离子水：5份，氢氧化钾：5份，硅烷偶联剂：1份；且助剂的制备方法为：将锆英石粉碎，过120目筛，得到锆英石粉，然后将聚乙二醇、去离子水和锆英石粉混合搅拌38分钟，再加入纳米氧化锌、纳米氧化硅和氢氧化钾继续搅拌混合，搅拌26分钟，最后加入硅烷偶联剂搅拌反应17分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过60目筛，在氦气保护下，加热至1190℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，即可得到助剂。
本实施例还提供特种陶瓷的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将红色粘土、长石、聚酰亚胺和镁橄榄石混合，然后放入球磨机中磨粉，过230目筛，再将助剂，碳化硅，金红石和紫砂泥送入球磨机中球磨22小时，水洗至PH值为8，过滤得到粉末；
步骤（2）：将过滤后得到的粉末，以氦气作为保护气体，在870℃下煅烧5小时，然后空冷至室温，取出粉末颗粒；
步骤（3）：将高岭土粉碎，将甲醇、高岭土粉末和步骤（2）得到的粉末颗粒混合并搅拌，加热至45℃直至甲醇完全蒸发，粉碎，过70目筛，得到颗粒；
步骤（4）：将步骤（3）得到的颗粒与水按1:0.5的比例球磨16小时，然后造型，在氦气的氛围中，在770℃温度下煅烧4小时，再将温度提高至1180℃，保温2.6小时，最后空冷至室温即可。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。