專利名稱：高溫耐磨陶瓷板的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料的制備方法，特別是應(yīng)用于水泥建材或發(fā)電等 重工行業(yè)的非標(biāo)管道、輸送環(huán)節(jié)以及部份重型設(shè)備的一種高溫耐磨陶瓷板的 制備方法。
背景技術(shù)：
在水泥建材、火力發(fā)電、冶金礦山、石油化工等眾多行業(yè)，有大量的輸 送管道處于全天候不間斷運(yùn)行的工況，管道底部及兩側(cè)長期受到高硬度、高 速運(yùn)行的顆粒或塊狀物料的沖擊、沖刷以及磨損、腐蝕。直接導(dǎo)致此類部位 鋼體很快磨穿漏料，停機(jī)增多，維修費(fèi)用增加，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率降低；同時(shí)，也 導(dǎo)致整個(gè)工藝線效能下降，耗電增加，生產(chǎn)成本上升以及環(huán)境污染等不良后 果。
隨著水泥建材等重工行業(yè)工藝技術(shù)的發(fā)展，對(duì)此類非標(biāo)管道、輸送斜槽 的可靠性和耐久性提出了更高要求。這些部位的工藝表層，要求耐磨、耐腐 蝕、耐沖擊、耐高溫等諸多特性缺一不可。解決上述難題，通常限于在這些 管道內(nèi)被介質(zhì)沖刷、磨損或腐蝕的部位，采用鑄石板、陶瓷片、耐磨鋼板、 高分子耐磨板等傳統(tǒng)產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品均存在很大的缺限，如鑄石板韌性 太差、易脆、不耐沖擊；粘貼陶瓷片雖比較耐磨，但陶瓷片屬于常溫粘貼于 基層而不耐高溫，高溫下易與基層脫落，只能用于常溫下；耐磨鋼板盡管耐 磨性優(yōu)良，韌性好，但難以加工成異型，且價(jià)格昂貴，安裝周期長且困難， 且復(fù)合鋼板的金屬涂層不耐腐蝕；而高分子耐磨板雖韌性好，但耐磨性不高， 難以適應(yīng)強(qiáng)沖刷、強(qiáng)磨損的工況，且因熔點(diǎn)低而不耐高溫。在中國專利 ZL200710078149.1中公開的"if磨陶瓷涂料"技術(shù)，提到一種采用粒度為 l-3mm和0-lmm的棕剛玉為主要ii料制備的耐磨陶瓷涂料，由于兼有較好的 的抗腐蝕作用與較強(qiáng)的機(jī)械耐磨性能，已成功地應(yīng)用于復(fù)雜的工作環(huán)境中， 應(yīng)用范圍較為廣泛。但在實(shí)際應(yīng)用中這種耐磨陶瓷涂料主要適宜應(yīng)用在強(qiáng)沖 刷而非強(qiáng)沖擊的工況環(huán)境下，而在物料粒度波動(dòng)較大、物料落差較大、沖擊 力較大的工況下，則其使用效果欠佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高溫耐磨陶瓷板的制 備方法，該制備方法工藝筒單，操作方便，制作的高溫耐磨陶瓷板耐磨、耐 腐蝕、耐沖擊、耐高溫，使用壽命長。
本發(fā)明采用了這樣的技術(shù)方案， 一種高溫耐磨陶瓷板的制備方法，其特 征是它的制備工藝如下
1) 、配料
a) 、主料
粒度為l-3咖的電熔棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、電 熔莫來石中的至少一種任意比例搭配，按重量份5-40份；
b) 、輔料
粒度為0.088-lmm的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、 氮化硅(Si3N4)、碳化硼(B4C)中的至少一種任意比例搭配，按重量份10-40 份；
粒度為180目的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮 化硅(Si3N4)、碳化硼(BX)中的至少一種任意比例搭配，按重量份8-25 份；
粒度為325目的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮 化硅(Si3N4)、碳化硼(B4C)中的至少一種任意比例搭配，按重量份5-25 份；
粒度《2um的活性a-AU)3粉，按重量份0-6份； 粒度《200mn的納米級(jí)微硅粉，按重量份0-4份；
c) 、燒結(jié)劑粒度為180目或325目的軟質(zhì)黏土、鋰灰石、膨潤土、金 屬硅中的至少一種任意搭配，按重量份2-7份；
d) 、臨時(shí)結(jié)合劑純鋁酸鈣水泥或主要成份為木質(zhì)素磺酸鈣，質(zhì)量濃度 30-50%的亞硫酸紙槳廢液，按前述各種材嵙總重量的1-3%摻入；
e) 、外加劑六偏磷酸鈉、氧化鋯中的至少一種，按前述各種材料總重 量的O. 2-0.4%摻入；
2) 、攪拌
a)、首先將前述各種干燥材料按其重量份裝入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10-15分鐘；
b)、按比例加入水或亞硫酸紙漿廢液，繼續(xù)攪拌5-IO分鐘；
3) 、成型
將前述攪拌好的粉粒狀物料經(jīng)澆注成型或壓力成型；
4) 、烘干
將前述預(yù)成型的胚板放入烘箱，經(jīng)25(TC-30(TC烘干，保溫4-8小時(shí)；
5) 、燒結(jié)
將烘干后的半成品放入高溫窯爐內(nèi)燒結(jié)，經(jīng)一定的升溫曲線后，燒結(jié)溫 度達(dá)到1350°C-1650。C時(shí)，保溫4-IO小時(shí)后出窯。
本發(fā)明可根據(jù)使用部位的溫度、介質(zhì)沖刷強(qiáng)度、沖擊性及酸堿腐蝕等工 況有針對(duì)性的調(diào)整主、輔料成份，使本高溫耐磨陶瓷板的綜合性能適用于常 溫到1500° C以上的各種工況。本發(fā)明提供的高溫耐磨陶瓷板制備方法，工 藝筒單，操作方便，易于實(shí)施，按此方法制作的高溫耐磨陶瓷板耐磨損、耐 腐蝕、耐沖擊、耐高溫，使用壽命長。
按本發(fā)明制備的高溫耐磨陶瓷板，常溫抗折強(qiáng)度》100Mpa，常溫抗壓^ 300Mpa，常溫耐磨性CC(ASTMC704-2000)《0.8， 1200。C高溫抗折^50Mpa。 其具有的耐磨性、抗沖擊性和抗腐蝕能力，能有效地保護(hù)設(shè)備的易磨損部位 避免被介質(zhì)沖刷和腐蝕，使用壽命可達(dá)普通鋼板的10倍以上，而其使用成 本只有復(fù)合耐磨鋼板的1/3-1/2,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益?？梢詮V泛的應(yīng)用于 水泥熟料溜槽、三次風(fēng)閥板、礦山輸送斜槽、鋼鐵廠料倉、火電廠煤倉等受 到物料長期沖擊、強(qiáng)烈沖刷、工況溫度較高的地方。
具體實(shí)施例方式
下面參照實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方案。 實(shí)施例1
選取粒度為卜3mm的電熔棕剛玉20Kg和電熔亞白剛玉20Kg作為主料； 粒度為0. 088-lmm的致密棕剛玉15Kg和電熔亞白剛玉10Kg、粒度為巧0目 的致密棕剛玉18Kg、粒度為325目的致密棕剛玉5Kg、粒度《2um 的活性a-AlA粉6Kg、粒度《200mn的納米級(jí)微硅粉4 Kg為輔料；選取粒 度為180目鋰灰石2Kg為燒結(jié)劑；按前述主、輔料總重量的3%摻入臨時(shí)結(jié)合劑純鋁酸鈣水泥3Kg;按前述主、輔料總重量的0. 2%摻入外加劑六偏磷酸鈉
0.2Kg;首先將前述各種干燥材料裝入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10分鐘；然
后將潔凈的水4Kg加入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù)攪拌5分鐘；將前述攪拌好的濕 料經(jīng)模型澆注成型；將前述澆注成型的胚板放入烘箱，經(jīng)30(TC烘干，保溫
8小時(shí)；將烘干后的半成品放入高溫窯爐內(nèi)燒結(jié)，經(jīng)一定的升溫曲線；燒結(jié)
溫度達(dá)到135(TC以上，保溫4小時(shí)后出窯。 實(shí)施例2
主料選取粒度為l-3咖的電熔棕剛玉15Kg和電熔亞白剛玉10Kg;輔料 選取粒度為0. 088-lmm的致密棕剛玉20Kg和碳化硅10Kg、粒度為180目的 致密棕剛玉20Kg、碳化硅5Kg、粒度為325目的電熔亞白剛玉15Kg;選取粒 度為325目的軟質(zhì)黏土 5Kg為燒結(jié)劑；按前述主、輔料總重量的0. 2%分別摻 入外加劑六偏磷酸鈉0. 2Kg和氧化鋯粉0. 2Kg;首先將前述各種干燥材料裝 入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌12分鐘；其次將主要成份為木質(zhì)素磺酸鈣、質(zhì) 量濃度30%的亞硫酸紙漿廢液的臨時(shí)結(jié)合劑2Kg，加入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，繼續(xù) 攪拌8分鐘；將前述攪拌好的散狀物料經(jīng)壓力成型；將前述壓制成型的胚板 放入烘箱，經(jīng)275-C烘干，保溫6小時(shí)；將烘干后的半成品放入高溫窯爐內(nèi) 燒結(jié)，經(jīng)一定的升溫曲線，燒結(jié)溫度達(dá)到1500。C以上，保溫7小時(shí)后出窯。
實(shí)施例3
主料選取粒度為l-3mm的電熔棕剛玉5Kg;輔料選取粒度為0. 088-lmm 的電熔白剛玉20Kg和碳化硅18Kg、粒度為180目的碳化硅25Kg、粒度為325 目的氮化硅15Kg和碳化硼10Kg;選取粒度為325目的軟凍黏土 7Kg為燒結(jié) 劑；以前述主、輔料總重量為基準(zhǔn)，按前述主、輔料總重量的0. 2%和0. 1% 分別摻入外加劑六偏磷酸鈉0. 2Kg和氧化鋯粉0. 1Kg;首先將前述各種干燥 材料裝入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌15分鐘；其次將主要成份為木質(zhì)素磺酸 鈣、質(zhì)量濃度5(m的亞硫酸紙漿廢液的臨時(shí)結(jié)合劑2Kg,加入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)， 繼續(xù)攪拌10分鐘；將前述攪拌好的散狀物料經(jīng)壓力成型；將前述壓制成型 的胚板放入烘箱，經(jīng)250r烘干，保溫4小時(shí)；將烘干后的半成品放入高溫 窯爐內(nèi)燒結(jié)，經(jīng)一定的升溫曲線，燒結(jié)溫度達(dá)到165(TC以上，保溫10小時(shí) 后出密。
權(quán)利要求
1、一種高溫耐磨陶瓷板的制備方法，其特征是它的制備工藝如下1)、配料a)、主料粒度為1-3mm的電熔棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、電熔莫來石中的至少一種任意比例搭配，按重量份5-40份；b)、輔料粒度為0.088-1mm的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮化硅(Si3N4)、碳化硼(B4C)中的至少一種任意比例搭配，按重量份10-40份；粒度為180目的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮化硅(Si3N4)、碳化硼(B4C)中的至少一種任意比例搭配，按重量份8-25份；粒度為325目的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮化硅(Si3N4)、碳化硼(B4C)中的至少一種任意比例搭配，按重量份5-25份；粒度≤2um的活性a-Al2O3粉，按重量份0-6份；粒度≤200nm的納米級(jí)微硅粉，按重量份0-4份；c)、燒結(jié)劑粒度為180目或325目的軟質(zhì)黏土、鋰灰石、膨潤土、金屬硅中的至少一種任意搭配，按重量份2-7份；d)、臨時(shí)結(jié)合劑純鋁酸鈣水泥或主要成份為木質(zhì)素磺酸鈣，質(zhì)量濃度30-50％的亞硫酸紙漿廢液，按前述各種材料總重量的1-3％摻入；e)、外加劑六偏磷酸鈉、氧化鋯中的至少一種，按前述各種材料總重量的0.2-0.4％摻入；2)、攪拌a)、首先將前述各種干燥材料按其重量份裝入強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)，開機(jī)攪拌10-15分鐘；b)、按比例加入水或亞硫酸紙漿廢液，繼續(xù)攪拌5-10分鐘；3)、成型將前述攪拌好的粉粒狀物料經(jīng)澆注成型或壓力成型；4)、烘干將前述預(yù)成型的胚板放入烘箱，經(jīng)250℃-300℃烘干，保溫4-8小時(shí)；5)、燒結(jié)將烘干后的半成品放入高溫窯爐內(nèi)燒結(jié)，經(jīng)一定的升溫曲線后，燒結(jié)溫度達(dá)到1350℃-1650℃時(shí)，保溫4-10小時(shí)后出窯。
全文摘要
一種高溫耐磨陶瓷板的制備方法，選取粒度為1-3mm的電熔棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、電熔莫來石為主料；粒度為180目、0.088-1mm、325目的致密棕剛玉、電熔亞白剛玉、電熔白剛玉、碳化硅、氮化硅、碳化硼，及粒度≤2um的活性a-Al₂O₃粉和粒度≤200nm的納米級(jí)微硅粉為輔料；粒度為180目或325目的軟質(zhì)黏土、鋰灰石、膨潤土、金屬硅為燒結(jié)劑；純鋁酸鈣水泥或亞硫酸紙漿廢液為臨時(shí)結(jié)合劑；六偏磷酸鈉、氧化鋯為外加劑；將前述各種材料在強(qiáng)力攪拌機(jī)內(nèi)攪拌10-15分鐘；再加入潔凈的水或亞硫酸紙漿廢液繼續(xù)攪拌5-10分鐘；經(jīng)澆注成型或壓力成型；經(jīng)250℃-300℃烘干并保溫4-8小時(shí)；在高溫窯爐內(nèi)，燒結(jié)溫度為1350℃-1650℃以上，保溫4-10小時(shí)后出窯。
文檔編號(hào)C04B35/565GK101565316SQ200910104000
公開日2009年10月28日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者庹林濤, 牟元全 申請(qǐng)人:重慶羅曼科技有限公司