專(zhuān)利名稱(chēng)：一種過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于多孔陶瓷材料領(lǐng)域，具體涉及到一種過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制 備方法。
背景技術(shù)：
多孔陶瓷作為以氣相為主相的陶瓷功能材料，因其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于冶 金、化工、環(huán)保、能源、食品、制藥、生物等各個(gè)領(lǐng)域，作為過(guò)濾、分離、布?xì)?、吸音、隔熱、化?填料、生物陶瓷和催化劑載體等材料。目前用于制備過(guò)濾用多孔陶瓷的材料主要有硅灰石、 硅藻土、莫來(lái)石、剛玉和金剛砂材料、鎂鋁尖晶石等材料，制備方法主要有添加造孔劑法、發(fā) 泡法、有機(jī)泡沫浸漬法、溶膠凝膠法、水熱_熱靜壓法等。工業(yè)化應(yīng)用中，選用何種材料和成 形工藝，取決于對(duì)過(guò)濾多孔陶瓷材料的要求、生產(chǎn)成本等因素。安山巖，為火山巖的一種，主要由長(zhǎng)石、輝石、角閃石、石英與黑云母等礦物組成， 具有耐酸、耐堿、耐磨、耐高溫、硬度適中，柔韌性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且分布廣泛，價(jià)格低廉。斑狀 安山巖又俗稱(chēng)“麥飯石”，具有安山巖的成份而有明顯之斑狀組織，具有礦化凈化水質(zhì)，增加 水的生物活性，改善機(jī)體生理功能和雙向調(diào)節(jié)水的酸堿度等特性。被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生， 食品保健，環(huán)境保護(hù)，水質(zhì)改良以及飲料，釀酒，醫(yī)藥，除臭劑，農(nóng)作物和花卉栽培，家禽養(yǎng) 殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖等理想環(huán)保行業(yè)。但目前對(duì)安山巖的應(yīng)用僅限于核工業(yè)的防護(hù)、耐強(qiáng)酸設(shè)備的 制備材料等，在保健方面的應(yīng)用僅限于粉體添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐高溫、耐腐蝕的過(guò)濾用安山巖多孔過(guò) 濾陶瓷的制備方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
1)首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；
2)其次，向安山巖粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量5% 15%的粘結(jié)劑和5% 20%的造孔 劑，利用模具在熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為8 15MPa，壓制溫度為80 130°C， 熱壓時(shí)間為20 30min ；
3)最后，將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以4 6°C/min的升溫速率升溫至造孔 劑分解溫度，并在造孔劑分解溫度下保溫60 90min，然后再以8 10°C /min的升溫速率 升溫至950 1200°C，并在該溫度保溫150 180min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖 多孔過(guò)濾陶瓷。本發(fā)明的安山巖按質(zhì)量百分比含58 65%的Si02、3 5%的Fe203、0. 6 0. 9%的 Ti02、4 6% 的 Ca0、3 5% 的 MgO、14 17% 的 Al203、2 4% 的 Na20 和 1 3% 的 K20。粘結(jié)劑為聚乙烯醇、生物玻璃、聚碳硅烷、硅樹(shù)脂中的一種或多種任意比例的混合 物。造孔劑為淀粉、糊精、碳酸鹽、炭黑、木粉、焦炭、四氯化銨或塑料粉。
本發(fā)明以安山巖為原料制備多孔過(guò)濾陶瓷，制備的多孔陶瓷充分體現(xiàn)了安山巖的 耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，并且具有對(duì)人體保健作用，可廣泛應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域，尤 其是食品過(guò)濾、煉鋼過(guò)濾。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖 粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量5%的粘結(jié)劑聚乙烯醇和10%的造孔劑淀粉，利用模具在熱壓 機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為8MPa，壓制溫度為130°C，熱壓時(shí)間為30min ；最后，將熱 壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以4°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在造孔 劑分解溫度下保溫60min，然后再以10°C /min的升溫速率升溫至1000°C，并在該溫度保溫 180min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。本發(fā)明的安山巖按質(zhì)量百分比含58 65%的Si02、3 5%的Fe203、0. 6 0. 9%的 Ti02、4 6% 的 Ca0、3 5% 的 MgO、14 17% 的 Al203、2 4% 的 Na20 和 1 3% 的 K20。實(shí)施例2:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖 粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量8%的粘結(jié)劑生物玻璃和15%的造孔劑糊精，利用模具在熱壓 機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為12MPa，壓制溫度為100°C，熱壓時(shí)間為25min ；最后，將熱 壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以5°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在造孔 劑分解溫度下保溫80min，然后再以8V /min的升溫速率升溫至1000°C，并在該溫度保溫 160min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。實(shí)施例3:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖粉 體中加入安山巖粉體質(zhì)量10%的粘結(jié)劑聚碳硅烷和5%的造孔劑碳酸鹽，利用模具在熱壓 機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為15MPa，壓制溫度為80°C，熱壓時(shí)間為20min ；最后，將熱 壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以6°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在造孔 劑分解溫度下保溫90min，然后再以9°C /min的升溫速率升溫至1200°C，并在該溫度保溫 150min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。實(shí)施例4:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖 粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量15%的粘結(jié)劑硅樹(shù)脂和20%的造孔劑炭黑，利用模具在熱壓機(jī) 上壓制成型得坯料，壓制壓力為9MPa，壓制溫度為120°C，熱壓時(shí)間為28min ；最后，將熱壓 后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以6°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在造孔 劑分解溫度下保溫70min，然后再以8V /min的升溫速率升溫至1100°C，并在該溫度保溫 170min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。實(shí)施例5:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖 粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量5%的聚乙烯醇、4%的生物玻璃和12%的造孔劑木粉粉，利用模 具在熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為13MPa，壓制溫度為90°C，熱壓時(shí)間為23min ；最 后，將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以5°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度， 并在造孔劑分解溫度下保溫75min，然后再以9°C/min的升溫速率升溫至1150°C，并在該溫 度保溫165min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。實(shí)施例6:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖粉 體中加入安山巖粉體質(zhì)量4%的聚碳硅烷、7%的硅樹(shù)脂和16%的造孔劑焦炭粉，利用模具在
4熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為lOMPa，壓制溫度為110°C，熱壓時(shí)間為21min ；最后， 將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以4°C /min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在 造孔劑分解溫度下保溫85min，然后再以10°C /min的升溫速率升溫至950°C，并在該溫度保 溫180min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。 實(shí)施例7:首先，取安山巖并將其球磨成100目 500目的粉體；其次，向安山巖粉 體中加入安山巖粉體質(zhì)量1%的聚乙烯醇、3%的生物玻璃、9%的聚碳硅烷和18%的造孔劑塑 料粉，利用模具在熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為14MPa，壓制溫度為115°C，熱壓時(shí) 間為26min ；最后，將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以5°C /min的升溫速率升溫至造 孔劑分解溫度，并在造孔劑分解溫度下保溫65min，然后再以9°C /min的升溫速率升溫至 1050°C，并在該溫度保溫175min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。
權(quán)利要求
一種過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法，其特征在于1)首先，取安山巖并將其球磨成100目～500目的粉體；2)其次，向安山巖粉體中加入安山巖粉體質(zhì)量5%～15%的粘結(jié)劑和5%～20%的造孔劑，利用模具在熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，壓制壓力為8～15MPa，壓制溫度為80～130℃，熱壓時(shí)間為 20～30min；3)最后，將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)自室溫以4～6℃/min的升溫速率升溫至造孔劑分解溫度，并在造孔劑分解溫度下保溫60～90min，然后再以8～10℃/min的升溫速率升溫至950～1200℃，并在該溫度保溫150～180min后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法，其特征在于所說(shuō) 的安山巖按質(zhì)量百分比含58 65%的Si02、3 5%的Fe203、0. 6 0. 9%的Ti02、4 6%的 CaO,3 5% 的 MgO、14 17% 的 Al203、2 4% 的 Na2O 和 1 3% 的 K20。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法，其特征在于所說(shuō) 的粘結(jié)劑為聚乙烯醇、生物玻璃、聚碳硅烷、硅樹(shù)脂中的一種或多種任意比例的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法，其特征在于所說(shuō) 的造孔劑為淀粉、糊精、碳酸鹽、炭黑、木粉、焦炭、四氯化銨或塑料粉。
全文摘要
一種過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷的制備方法，取安山巖粉體與粘結(jié)劑和造孔劑混合，利用模具在熱壓機(jī)上壓制成型得坯料，最后，將熱壓后的坯料放入燒結(jié)爐內(nèi)升溫使造孔劑分解，再經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后隨爐冷卻至室溫得到過(guò)濾用安山巖多孔過(guò)濾陶瓷。本發(fā)明以安山巖為原料制備多孔過(guò)濾陶瓷，制備的多孔陶瓷充分體現(xiàn)了安山巖的耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，并且具有對(duì)人體保健作用，可廣泛應(yīng)用于過(guò)濾領(lǐng)域，尤其是食品過(guò)濾、煉鋼過(guò)濾。
文檔編號(hào)C04B38/06GK101851112SQ20101019468
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月8日
發(fā)明者黨新安, 張昌松, 楊立軍, 袁越錦 申請(qǐng)人:陜西科技大學(xué)