一種低成本陶瓷材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種低成本陶瓷材料及其制備方法，涉及陶瓷材料技術領域，主要由陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、氧化鋁、白泥、三聚磷酸鈉、偏硼酸鈣、石墨、碳纖維、氧化鈣、碳酸鋇、晶體硅、木質素磺酸鈣、鈦酸鎂、三氧化二鐵、羧甲基纖維素鈉、去離子水和乙醇適量制成。本發明的陶瓷材料采用陶瓷拋光廢料、建筑垃圾為主要原料，生產成本低，緩解了固體廢物污染，原料電氣石可釋放出大量的負離子和遠紅外線，有助于抗菌和凈化空氣，晶體硅、鈦酸鎂等成分則有助于提高陶瓷材料的強度、硬度和耐磨性，生產出的陶瓷材料環保且使用壽命長。
【專利說明】
一種低成本陶瓷材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及陶瓷材料技術領域，更具體地說是一種低成本陶瓷材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 陶瓷材料是用天然或合成化合物經過成形和高溫燒結制成的一類無機非金屬材 料。它具有高熔點、高硬度、高耐磨性、耐氧化等優點。可用作結構材料、刀具材料，由于陶瓷 還具有某些特殊的性能，又可作為功能材料。目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高。 另外，現有的陶瓷材料生產成本也過高。因此需要研究硬度高、耐磨性能好、成本低的陶瓷 材料。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了彌補現有技術的不足，提供一種硬度高、耐磨性好的低成本 陶瓷材料及其制備方法。
[0004] 本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 一種低成本陶瓷材料，由以下重量份原料制成：陶瓷拋光廢料55-65、建筑垃圾15-25、 滑石粉8-12、電氣石4-6、氧化鋁25-35、白泥3-5、三聚磷酸鈉2-4、偏硼酸鈣1-3、石墨4-6、碳 纖維3-5、氧化鈣5-7、碳酸鋇2-4、晶體硅2-4、木質素磺酸鈣1-3、鈦酸鎂2-4、三氧化二鐵3-5、羧甲基纖維素鈉1-2、去離子水和乙醇適量。
[0005] -種低成本陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將碳纖維加入2-4倍重量份的去離子水中，攪拌后加入木質素磺酸鈣，攪拌25-35分 鐘，過濾備用； (2 )將陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、三氧化二鐵、氧化鋁、白泥、氧化鈣混 合，球磨至280-325目備用； (3)將乙醇、三聚磷酸鈉加入到適量的去離子水中，攪拌均勻，加入碳酸鋇、羧甲基纖維 素鈉以及步驟（2)制得的原料，加熱至75-85°C后攪拌35-45分鐘，超聲分散6-8分鐘，過 濾，烘干，在氮氣氛圍下，1340-1380°C下煅燒35-45分鐘，粉碎，過40-60目篩備用； (4 )將步驟（1)制得的原料、步驟(3 )制得的原料、晶體娃以及石墨混合，加入適量的去 離子水和乙醇，混合成泥狀，送入球磨機中球磨2-4小時，干燥，送入煅燒爐中，在850-950 °C 下煅燒1-3小時，取出粉碎，過250-350目篩備用； (5)將步驟(4)所得原料與其他剩余成分混合，加入3-5倍重量份的去離子水、乙醇，球 磨2-4小時，在105-115°C下烘干，過40-60目篩，在1540-1580°C下熱壓，熱壓壓力為25-35MPa，熱壓時間為45-55分鐘，即得。
[0006] 本發明的優點在于： 本發明的陶瓷材料采用陶瓷拋光廢料、建筑垃圾為主要原料，生產成本低，緩解了固體 廢物污染，原料電氣石可釋放出大量的負離子和遠紅外線，有助于抗菌和凈化空氣，晶體 硅、鈦酸鎂等成分則有助于提高陶瓷材料的強度、硬度和耐磨性，生產出的陶瓷材料環保且 使用壽命長。
【具體實施方式】
[0007] 實施例1，一種低成本陶瓷材料，由以下重量份(kg)原料制成：陶瓷拋光廢料55、建 筑垃圾15、滑石粉8、電氣石4、氧化鋁25、白泥3、三聚磷酸鈉2、偏硼酸鈣1、石墨4、碳纖維3、 氧化鈣5、碳酸鋇2、晶體硅2、木質素磺酸鈣1、鈦酸鎂2、三氧化二鐵3、羧甲基纖維素鈉1、去 離子水和乙醇適量。
[0008] 一種低成本陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將碳纖維加入2倍重量份的去離子水中，攪拌后加入木質素磺酸鈣，攪拌25分鐘， 過濾備用； (2 )將陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、三氧化二鐵、氧化鋁、白泥、氧化鈣混 合，球磨至280目備用； (3)將乙醇、三聚磷酸鈉加入到適量的去離子水中，攪拌均勻，加入碳酸鋇、羧甲基纖維 素鈉以及步驟(2)制得的原料，加熱至75°C后攪拌35分鐘，超聲分散6分鐘，過濾，烘干，在 氮氣氛圍下，1340Γ下煅燒35分鐘，粉碎，過40目篩備用； (4 )將步驟（1)制得的原料、步驟(3 )制得的原料、晶體娃以及石墨混合，加入適量的去 離子水和乙醇，混合成泥狀，送入球磨機中球磨2小時，干燥， 送入煅燒爐中，在850°C下煅燒1小時，取出粉碎，過250目篩備用； (5)將步驟(4)所得原料與其他剩余成分混合，加入3倍重量份的去離子水、乙醇，球磨 2小時，在105 °C下烘干，過40目篩，在1540 °C下熱壓，熱壓壓力為25MPa，熱壓時間為45分 鐘，即得。
[0009] 實施例2,一種低成本陶瓷材料，由以下重量份原料制成：陶瓷拋光廢料60、建筑垃 圾20、滑石粉10、電氣石5、氧化鋁30、白泥4、三聚磷酸鈉3、偏硼酸鈣2、石墨5、碳纖維4、氧化 鈣6、碳酸鋇3、晶體硅3、木質素磺酸鈣2、鈦酸鎂3、三氧化二鐵4、羧甲基纖維素鈉1、去離子 水和乙醇適量。
[0010] -種低成本陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將碳纖維加入3倍重量份的去離子水中，攪拌后加入木質素磺酸鈣，攪拌30分鐘， 過濾備用； (2 )將陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、三氧化二鐵、氧化鋁、白泥、氧化鈣混 合，球磨至300目備用； (3)將乙醇、三聚磷酸鈉加入到適量的去離子水中，攪拌均勻，加入碳酸鋇、羧甲基纖維 素鈉以及步驟(2)制得的原料，加熱至80°C后攪拌40分鐘，超聲分散7分鐘，過濾，烘干，在氮 氣氛圍下，1360°C下煅燒40分鐘，粉碎，過50目篩備用； (4 )將步驟（1)制得的原料、步驟(3 )制得的原料、晶體娃以及石墨混合，加入適量的去 離子水和乙醇，混合成泥狀，送入球磨機中球磨3小時，干燥， 送入煅燒爐中，在900°C下煅燒2小時，取出粉碎，過300目篩備用； (5 )將步驟(4 )所得原料與其他剩余成分混合，加入4倍重量份的去離子水、乙醇，球磨3 小時，在110°C下烘干，過50目篩，在1560°C下熱壓，熱壓壓力為30MPa，熱壓時間為45-55分 鐘，即得。
[0011] 實施例3，一種低成本陶瓷材料，由以下重量份原料制成：陶瓷拋光廢料65、建筑垃 圾25、滑石粉12、電氣石6、氧化鋁35、白泥5、三聚磷酸鈉4、偏硼酸鈣3、石墨6、碳纖維5、氧化 鈣7、碳酸鋇4、晶體硅4、木質素磺酸鈣3、鈦酸鎂4、三氧化二鐵5、羧甲基纖維素鈉2、去離子 水和乙醇適量。
[0012] -種低成本陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將碳纖維加入4倍重量份的去離子水中，攪拌后加入木質素磺酸鈣，攪拌35分鐘，過 濾備用； (2 )將陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、三氧化二鐵、氧化鋁、白泥、氧化鈣混 合，球磨至325目備用； (3)將乙醇、三聚磷酸鈉加入到適量的去離子水中，攪拌均勻，加入碳酸鋇、羧甲基纖維 素鈉以及步驟(2)制得的原料，加熱至85°C后攪拌45分鐘，超聲分散8分鐘，過濾，烘干，在 氮氣氛圍下，1380°C下煅燒45分鐘，粉碎，過60目篩備用； (4 )將步驟（1)制得的原料、步驟(3 )制得的原料、晶體娃以及石墨混合，加入適量的去 離子水和乙醇，混合成泥狀，送入球磨機中球磨4小時，干燥， 送入煅燒爐中，在950°C下煅燒3小時，取出粉碎，過350目篩備用； (5)將步驟(4)所得原料與其他剩余成分混合，加入5倍重量份的去離子水、乙醇，球磨 4小時，在115 °C下烘干，過60目篩，在1580 °C下熱壓，熱壓壓力為35MPa，熱壓時間為55分 鐘，即得。
[0013]上述實施例1-3制得的陶瓷材料的主要性能檢測結果如下表所示： 表1實施例1-3制得的陶瓷材料的主要性能檢測結果
【主權項】
1. 一種低成本陶瓷材料，其特征在于：由以下重量份原料制成：陶瓷拋光廢料55-65、 建筑垃圾15-25、滑石粉8-12、電氣石4-6、氧化鋁25-35、白泥3-5、三聚磷酸鈉2-4、偏硼酸鈣 1 -3、石墨4-6、碳纖維3-5、氧化鈣5-7、碳酸鋇2-4、晶體硅2-4、木質素磺酸鈣1-3、鈦酸鎂2- 4、三氧化二鐵3-5、羧甲基纖維素鈉1 -2、去離子水和乙醇適量。2. 根據權利要求1所述的一種低成本陶瓷材料的制備方法，其特征在于：包括以下步 驟： (1)將碳纖維加入2-4倍重量份的去離子水中，攪拌后加入木質素磺酸鈣，攪拌25-35分 鐘，過濾備用； (2 )將陶瓷拋光廢料、建筑垃圾、滑石粉、電氣石、三氧化二鐵、氧化鋁、白泥、氧化鈣混 合，球磨至280-325目備用； (3)將乙醇、三聚磷酸鈉加入到適量的去離子水中，攪拌均勻，加入碳酸鋇、羧甲基纖維 素鈉以及步驟（2)制得的原料，加熱至75-85°C后攪拌35-45分鐘，超聲分散6-8分鐘，過 濾，烘干，在氮氣氛圍下，1340-1380°C下煅燒35-45分鐘，粉碎，過40-60目篩備用； (4 )將步驟（1)制得的原料、步驟(3 )制得的原料、晶體娃以及石墨混合，加入適量的去 離子水和乙醇，混合成泥狀，送入球磨機中球磨2-4小時，干燥， 送入煅燒爐中，在850-950°C下煅燒1-3小時，取出粉碎，過250-350目篩備用； (5)將步驟(4)所得原料與其他剩余成分混合，加入3-5倍重量份的去離子水、乙醇，球 磨2-4小時，在105-115°C下烘干，過40-60目篩，在1540-1580°C下熱壓，熱壓壓力為25-35MPa，熱壓時間為45-55分鐘，即得。
【文檔編號】C04B33/132GK106007670SQ201610354057
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】余清揚, 陳明杰
【申請人】余清揚