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陶瓷用鋁礬土
陶瓷用鋁礬土
發(fā)布時間:20-03-20 瀏覽

陶瓷用鋁礬土|高鋁熟料|細(xì)粉|骨料|耐火|澆筑料|鑄造用鋁礬土廠家信息圖

我國擁有極為豐富的高鋁礬土礦產(chǎn)資源。鋁礬土的鋁含量較高,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煉鋁和耐火材料中,而在建筑陶瓷生產(chǎn)中氧化鋁是重要化學(xué)組成部分,將鋁礬土引入陶瓷產(chǎn)品中可以極大提升陶瓷產(chǎn)品的多種特性,具有很高的利用價值。

陶瓷用鋁礬土目前現(xiàn)狀分析及優(yōu)勢:

(1)我國擁有非常豐富的鋁礬土資源,其鋁含量較高可以引入到陶瓷中提升陶瓷坯體中鋁的含量,提升陶瓷產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量;

(2)鋁礬土含有結(jié)構(gòu)水若直接加入陶瓷配方中會導(dǎo)致坯體收縮、燒失增大,不利于生產(chǎn),所以必須在使用之前進(jìn)行煅燒,去除結(jié)晶水,以穩(wěn)定鋁礬土晶體結(jié)構(gòu);

(3)鋁礬土組成的不同特別是氧化鋁和氧化硅比例差異,就會導(dǎo)致不同級別的鋁礬土原料燒結(jié)溫度也不同,為此在煅燒之前必須對高鋁礬土進(jìn)行分級,揀選,分別煅燒;

(4)堿金屬氧化物、氧化鈣、氧化鈦、氧化鐵、氧化鎂以及鋯英石對煅燒工藝有很大影響;

(5)現(xiàn)階段鋁礬土在陶瓷中的應(yīng)用還處于特種陶瓷和功能性陶瓷的使用上,可以在建筑陶瓷坯體中引入一定量的熟鋁礬土,調(diào)整坯中鋁含量; 

陶瓷用鋁礬土|高鋁熟料|細(xì)粉|骨料|耐火|澆筑料|鑄造用鋁礬土廠家產(chǎn)品特性圖

鋁礬土在陶瓷產(chǎn)品中的利用情況

1、利用鋁礬土開發(fā)耐磨瓷球

目前市場上的鋁礬土瓷球根據(jù)鋁含量可分為中鋁瓷球和高鋁瓷球,區(qū)別主要在氧化鋁含量、比重和耐磨度上,成本也有差別。高鋁瓷球的氧化鋁含量高,一般在90%以上,比重大、耐磨性好,相應(yīng)價格也比中鋁瓷球高。中鋁瓷球氧化鋁含量一般在70%~80%,比重和耐磨性稍差,但使用成本僅為高鋁瓷球的50%~70%。純氧化鋁球的白度較高,而鋁礬土瓷球由于原料中含有Fe、Ti等雜質(zhì),白度稍差。所謂白球由純度較高的鋁礬土原料制成,因而多用于化妝品、制藥、食品、色料等行業(yè);而灰球大多使用在對外來雜質(zhì)不太苛刻的行業(yè),如硅酸鹽工業(yè)中的水泥熟料,陶瓷配料的研磨等。

生產(chǎn)瓷球用的鋁礬土~般要經(jīng)過1380℃以上的溫度煅燒,使γ-Al2O2轉(zhuǎn)變成為α-Al2O3,降低成品的收縮率,煅燒后熟料中Al2O3的含量要求大于89%,比重大于3.5,所以生產(chǎn)時應(yīng)選擇特級或一級鋁礬土。可塑性原料采用鋁含量高,可塑性強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)高嶺土。主要的熔劑原料是長石、方解石、滑石、工業(yè)BaCO3等原料,以及少量的有機(jī)粘結(jié)劑。將原料按一定配比混合球磨后,經(jīng)過過篩、除鐵、壓濾、粗練、陳腐、真空精練、成形、干燥、燒成等工藝后,可制得優(yōu)質(zhì)耐磨瓷球,其主要物理性能如表3所示。

陶瓷用鋁礬土|高鋁礬土熟料|細(xì)粉廠家用途圖

使用豐富的鋁礬土資源可以生產(chǎn)出與使用氧化鋁粉制出的耐磨瓷同等性能的產(chǎn)品,而且成本僅為使用氧化鋁耐磨瓷的50%~70%。鋁礬土瓷的價格比同級比重的氧化鋁瓷低20%~40%,且效果完全一樣。

2、利用鋁礬土制備鈦酸鋁陶瓷材料

選用優(yōu)質(zhì)的天然鋁礬土,采取合理的配方和工藝,可以制備出優(yōu)良性能且成本低的鈦酸鋁材料,其抗彎強(qiáng)度可達(dá)到35MPa以上,熱膨脹系數(shù)為0.84×106/℃,體積密度≥3.0g/cm3,形成良好的顯微結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生高性能的關(guān)鍵。實驗證明,材料強(qiáng)度的提高,其熱膨脹系數(shù)也相應(yīng)增大,但是仍可保持優(yōu)良的低膨脹性,鋁鈦摩爾比值大于1,可明顯改善材料的機(jī)械性能,且對熱膨脹系數(shù)影響不大。研究表明,而這比值為1:0.95左右較佳。

3、利用鋯英石、鋁礬土制備氧化錯增韌莫來石相陶瓷

用鋯英石、鋁礬土制備的ZrO2增韌莫來石陶瓷具有莫來石母相及ZrO2顆粒分散相,不僅機(jī)械強(qiáng)度高、韌性好,而且耐熱沖擊性也高。在1450℃之前,樣品的致密化起主導(dǎo)作用,鋯英石的分解比莫來石的形成要快。在1450~1550℃之間,鋯英石的分解與莫來石的形成反應(yīng)較為激烈,化學(xué)反應(yīng)起主導(dǎo)作用。化學(xué)反應(yīng)對致密化產(chǎn)生不利影響,要獲得結(jié)構(gòu)致密的鋯莫來石材料,必須減小硅酸鋯的粒徑,且燒結(jié)溫度必須大于1600℃。鋯英石與鋁礬土的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制是氧化鋯向硅酸鋯擴(kuò)散,促進(jìn)了硅酸鋯的分解,并且分解出氧化鋯和非晶氧化硅,非晶氧化硅與氧化鋁反應(yīng)生成莫來石并向外擴(kuò)散。通過非平衡反應(yīng)獲得了理想的相組成,主晶相為莫來石、氧化鋯,少量玻璃相和剩余的微量氧化鋁。

陶瓷用鋁礬土|高鋁熟料|細(xì)粉|骨料|耐火|澆筑料|鑄造用鋁礬土廠家加工現(xiàn)場圖

4、利用高鋁礬土研制低溫耐磨氧化鋁瓷

焦作工學(xué)院馬小娥等人以高鋁礬土為主要原料,在1500℃以下高鋁礬土研制低溫耐磨氧化鋁瓷獲得成功。并得出以下結(jié)論:晶體的形狀、結(jié)構(gòu)、發(fā)育的完好程度會直接影響到產(chǎn)品氣孔率、密度和磨損率,晶體發(fā)育良好的產(chǎn)品各種性能均呈現(xiàn)良好;控制燒成制度,保證合理的燒成溫度和燒成氣氛,所獲得的產(chǎn)品均勻致密,獲得的該類高鋁瓷,各種指標(biāo)達(dá)到甚至超過國內(nèi)同類產(chǎn)品指標(biāo),成本低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5、以熟高鋁礬土引入薄板

在國內(nèi)已經(jīng)有部分陶瓷企業(yè)成功開發(fā)薄板并已上市熱銷,如金意陶、蒙娜麗莎、新明珠等企業(yè)。而磚坯厚度的薄型化必須建立在保證磚的性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)、不增加生產(chǎn)成本以及不改變現(xiàn)有生產(chǎn)工藝條件的基礎(chǔ)上,尤其是磚的強(qiáng)度不能降低。可以這樣說,磚的厚度減到50%,則磚的斷裂模數(shù)就要提高。早在2006年陜西科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院武秀蘭、任強(qiáng)以普通瓷質(zhì)磚坯料配方作為基礎(chǔ)配方引入熟鋁礬土研制超薄瓷質(zhì)磚。研究表明,在普通瓷質(zhì)磚坯料配方的基礎(chǔ)上通過調(diào)整配方引入18%的熟鋁礬土,可“在1195~1205℃,保溫10~15min的燒成制度下”獲得抗彎強(qiáng)度大于70MPa、吸水率小于0.5%,滿足超薄瓷質(zhì)磚對坯體的性能要求。其原因在于引入熟鋁礬土高彈性模量的剛玉晶相,使得坯體抗彎強(qiáng)度提高:適當(dāng)?shù)母邷乇貢r間能夠提高坯體的致密度,從而提高其抗彎強(qiáng)度,但保溫時間過長,晶相含量降低,則抗彎強(qiáng)度就會有所下降。盛中旗、黨桂彬、陳迪晴等人在超薄磚研究方面也做了相關(guān)實驗。   

此外還有采用發(fā)泡劑與添加造孔劑相結(jié)合,以高鋁礬土和高嶺土為骨料,合成莫來石質(zhì)多孔陶瓷,制得的多孔陶瓷莫來石生成量高達(dá)90%以上,其氣孔分布均勻,徑分布范圍為100~300μm;氣孔率高達(dá)52.3%(閉孔氣孔率為38.7%、開孔氣孔率為13.6%);體積密度為0.973g/cm3;抗壓強(qiáng)度為25.1317MPa;導(dǎo)熱系數(shù)為0.143W/(m?K)的多孔陶瓷。

在陶瓷坯料中添加一定量的鋁礬土,以提高坯料中氧化鋁的含量,對陶瓷產(chǎn)品的性能有很大的影響,主要表現(xiàn)在強(qiáng)度、韌性、高溫變形等方面,為此我們可充分利用鋁礬土的這些優(yōu)良的性能,用于陶瓷薄板的開發(fā)中,提高坯體中氧化鋁的含量,以提高坯體的高溫抗荷性。鋁礬土陶瓷材料既有一定的強(qiáng)度和耐磨性,又有很好的熱穩(wěn)定性,具有廣闊的應(yīng)用前景和使用價值,特別是在陶瓷瓷磚生產(chǎn)中有很大的使用價值.


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