阅读说明：本技术 一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法 (Method for preparing low-expansion ceramic material for high-temperature tail gas purification by microwave heating ) 是由 刘阳 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法,所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方重量百分比组成：堇青石91～94%、锂辉石3～5%、粘土1～2%、石英1～3%、烧滑石0～1%,经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成,获得膨胀系数＜1.0×10<Sup>-6</Sup>/℃的低膨胀陶瓷材料。该低膨胀陶瓷材料特别适用于高温尾气净化等环保领域,因此具有广阔的市场前景。(The invention relates to a method for preparing a low-expansion ceramic material for purifying high-temperature tail gas by microwave heating, wherein a low-expansion ceramic material blank comprises, by weight, 91-94% of cordierite, 3-5% of spodumene, 1-2% of clay, 1-3% of quartz and 0-1% of calcined talc, and the low-expansion ceramic material with an expansion coefficient of less than 1.0 x 10 -6 /DEG C is obtained by batching, ball milling, sieving, granulating, molding, drying and microwave firing.)

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法

技术领域

本发明属无机非金属材料（陶瓷）领域， 具体涉及一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法。

背景技术

低膨胀陶瓷材料具有广泛的应用领域，常用的具有低膨胀系数的陶瓷材料有锂-铝-硅系统、钛酸铝系统、磷酸锆（钠）系统、堇青石系统等等。利用锂-铝-硅系统可以制备出膨胀系数极低的低膨胀陶瓷材料；钛酸铝陶瓷虽然具有较低的膨胀系数，但在使用过程中（900～1280℃）容易产生分解，制备过程中需要添加稳定剂来抑制其分解；采用磷酸锆（钠）系统虽然可以制备出低膨胀陶瓷材料，但需要先在较高的温度下合成磷酸锆（钠）粉体，而且成本较高；纯堇青石陶瓷的最低膨胀系数（理论值）为2.0×10^-6/℃，其膨胀系数不算很低，但是以堇青石为主要原料，通过对材料结构进行设计，采用微波加热方法可以在较低的烧成温度下制备出性能优异的低膨胀陶瓷材料。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种吸水率高、抗折强度高、膨胀系数低的微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方重量百分比组成：堇青石91～94%、锂辉石3～5%、粘土1～2%、石英1～3%、烧滑石0～1%，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得膨胀系数＜1.0×10^-6/℃的低膨胀陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的吸水率为14～18%、抗折强度为49～54MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1wt%。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。

本发明采用堇青石为原料，通过对材料配方设计，采用微波加热方法烧成，制备出膨胀系数很低（膨胀系数＜1.0×10^-6/℃）的陶瓷材料；同时制备的低膨胀陶瓷材料具有很高的吸水率、较高的抗折强度，该低膨胀陶瓷材料特别适用于高温尾气净化等环保领域，因此具有广阔的市场前景。

具体实施方式

实施例1：

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方：堇青石94g、锂辉石3g、粘土1g、石英1g、烧滑石1g，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得低膨胀系数的陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的膨胀系数为0.9×10^-6/℃、吸水率为15.31%、抗折强度为50.21MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1g。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟，压制试条尺寸为8×8×50mm。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。

实施例2：

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方：堇青石91g、锂辉石4g、粘土2g、石英3g、烧滑石0g，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得低膨胀系数的陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的膨胀系数为0.76×10^-6/℃、吸水率为14.28%、抗折强度为53.22MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1g。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟，压制试条尺寸为8×8×50mm。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。

实施例3：

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方：堇青石93g、锂辉石3g、粘土1g、石英3g、烧滑石0g，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得低膨胀系数的陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的膨胀系数为0.91×10^-6/℃、吸水率为17.23%、抗折强度为50.25MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1g。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟，压制试条尺寸为8×8×50mm。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。

实施例4：

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方：堇青石92g、锂辉石5g、粘土2g、石英1g、烧滑石0g，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得低膨胀系数的陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的膨胀系数为0.93×10^-6/℃、吸水率为17.01%、抗折强度为49.12MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1g。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟，压制试条尺寸为8×8×50mm。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。

实施例5：

一种微波加热制备高温尾气净化用低膨胀陶瓷材料的方法, 其特征在于：所述低膨胀陶瓷材料坯体按以下配方：堇青石93g、锂辉石4g、粘土1g、石英2g、烧滑石0g，经配料、球磨、过筛、造粒、成型、干燥、微波烧成，获得低膨胀系数的陶瓷材料。

所述低膨胀陶瓷材料的膨胀系数为0.89×10^-6/℃、吸水率为16.45%、抗折强度为50.01MPa。

所述球磨工序用快速磨湿法球磨机球磨30分钟，采用氧化锆球磨罐及氧化锆球子，采用聚丙烯酸钠作为分散剂，料球水之比为1:3:0.5。

所述球磨机转速为400转/分钟。

所述聚丙烯酸钠的用量为0.1g。

所述过筛工序为过250目筛，筛余为零。

所述成型工序为干压成型，压力为8MPa，保压30秒钟，压制试条尺寸为8×8×50mm。

所述烧成工序的烧成温度为1100℃，保温时间为10分钟。