CN105273456B - 一种多孔耐磨陶瓷料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：由重量份的以下组分组成：骨料40‑80份，多孔陶粒1‑30份，结合剂10‑40份，添加剂1‑20份，减水增强剂0.2‑3份，纤维0.5‑10份；所述骨料为经过分选处理的建筑废料、钢渣料、金刚砂料和废矿料；所述结合剂为普通硅酸盐水泥或铝酸盐水泥；所述纤维为硅酸铝纤维、陶瓷纤维、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、钢纤维中的至少一种。本发明原材料易得，成本低，施工方便，工艺阻力小，实现无缝联接，内壁光滑、重量轻，使用方便快捷，配合多孔陶粒和纤维，能缓冲膨胀，减少裂纹，避免剥落，通过多孔结构形成阻流气垫、料层料垫，缓冲粉尘的冲击功，缓冲直接磨损达到耐磨的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨陶瓷材料及其制备方法，特别涉及一种多孔耐磨陶瓷材料及其制备方法。
背景技术
在水泥建材、火力发电、冶金矿山、石油化工等众多行业，有大量的设备或装置在运行中，有一些部位受到各种介质的冲刷、磨损或腐蚀，由于介质的强冲刷、强磨损、强腐蚀，使得这些设备或装置的使用寿命降低，直接导致设备维修停机多，维修费用高，设备运转率低。同时，也导致设备效能下降，耗电增加，生产成本上升以及环境污染严重等不良后果。
要解决上述难题，目前仅限于在这些设备上被介质冲刷、磨损或腐蚀的部位，采用铸石板、陶瓷片、耐磨钢板、高分子耐磨板等，这些产品均存在很大的缺点，如：铸石板韧性太差，易脆、耐磨性不够；粘贴陶瓷片虽耐磨，但胶水粘接稳定性差，易掉，且只能用于常温下；耐磨钢板尽管耐磨性优良，韧性好，但难以加工成异型，且价格昂贵，安装周期长且困难；而高分子耐磨板虽然韧性好，但耐磨性不高，难以适应强冲刷、强磨损。
为了解决上述问题，中国专利CN1872919公开的“一种耐磨陶瓷涂料及其制备方法”，将该耐磨陶瓷涂料涂在设备或装置表面，靠硬磨硬来达到耐磨的效果。该种涂料易施工。
发明内容
本发明的目的就在于提供另一种多孔耐磨陶瓷料，该陶瓷料能缓冲直接冲击和磨损，减少裂纹，避免剥落。本发明还提供了该种陶瓷料的制备方法。
为达到上述目的，本发明是这样实现的：一种多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：由重量份的以下组分组成：
骨料40-80份，多孔陶粒1-30份，结合剂10-40份，添加剂1-20份，减水增强剂0.2-3份，纤维0.5-10份；
所述骨料为经过分选处理的建筑废料、钢渣料、金刚砂料和废矿料；
所述结合剂为普通硅酸盐水泥或铝酸盐水泥；
所述纤维为硅酸铝纤维、陶瓷纤维、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、钢纤维中的至少一种。
在上述方案中：所述减水增强剂为柠檬酸或、SM减水剂或聚羧酸减水剂。
在上述方案中：所述废矿料为石英废料或铬渣料。这些都是高硬度的废料。
在上述方案中：所述骨料为粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm三种骨料的混合，它们的质量比为2:6:2。采用梯级级配，形成足够的梯级层次，让颗粒间相互紧密填充，使其孔隙率小，强度及韧性提高，耐温度高，界面结合部位耐磨性好，耐冲刷性好，使用寿命提高。
在上述方案中：所述多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种的混合，它们的质量比为5:3:2。同理也是为了让颗粒间形成足够的梯级层次，让颗粒间相互紧密填充，使其孔隙率小，强度及韧性提高，耐温度高，界面结合部位耐磨性好，耐冲刷性好，使用寿命提高。
在上述方案中：所述添加剂为Al2O3微粉、Al2O3除尘粉、微硅粉中的一种。
在上述方案中：所述Al2O3微粉、Al2O3除尘粉、微硅粉的粒度≤300目。进一步的强化本发明的结合界面强度、硬度及表面强度、硬度，从而进一步增加耐磨性。
在上述方案中：所述纤维的长度为2-30mm，直径≤0.2mm。更易保持网状结构。
采用上述方案：
首先，采用建筑废料，钢渣料以及其它废矿料作为骨料，降低成本，达到变废为宝的目的。
其次，我们在陶瓷料中加入多孔陶粒和纤维，在涂覆到设备和装置表面后，形成网状多孔涂层，其中纤维起到增加韧性、保持网状结构的作用，有拉扯作用，不易断裂，不易脱落。多孔陶粒形成的多孔结构可以起到缓冲膨胀，吸收冲击功、缓冲直接磨损的作用。通过多孔结构，在孔中的气流和粉尘料垫起到减缓冲击速度的作用，达到缓冲粉尘的冲击和磨损的目的。
本发明以高硬度的建筑废料、钢渣料和废矿料为骨料，配以高强度的无机结合剂，配合添加剂、减水增强剂，本发明作为涂抹料直接涂抹在设备和装置上，产生无机及有机胶凝硬化，在胶凝硬化时，多孔陶粒和纤维配合形成网状多孔结构的陶瓷结合体。再配合颗粒级配，使得本发明的陶瓷结合体致密度高，界面结合强度高，韧性好，具有优良的耐磨性。
本发明的另一目的是这样实现的：一种如权利要求1所述多孔耐磨陶瓷料的制备方法，其特征在于：按照如下步骤制备：
(1)、首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌；
(2)、在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；
(3)、在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制备方法简单
本发明的有益效果是：本发明原材料易得，成本低，施工方便，工艺阻力小，实现无缝联接，内壁光滑、重量轻，使用方便快捷，配合多孔陶粒和纤维，能缓冲膨胀，减少裂纹，避免剥落，通过多孔结构形成阻流气垫、料层料垫，缓冲粉尘的冲击功，缓冲直接磨损达到耐磨的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
本发明中，建筑废料是指去除木材、塑料、铝合金等杂物的水泥砼、废砖头。
实施例1：
骨料40份，骨料选用粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm的三种粒径范围的建筑废料，它们的质量比为2:6:2。
多孔陶粒1份，多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种粒径范围的陶粒的混合，它们的质量比为5:3:2。
结合剂为普通硅酸盐水泥10份。
添加剂为粒度≤300目的Al2O3微粉1份。
减水增强剂为柠檬酸0.2份。
长度为2-30mm，直径≤0.2mm的钢纤维0.5份。
首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌，搅拌半分钟；在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；最后在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制成的多孔耐磨陶瓷料涂覆在焊接有钢丝网的设备的强磨损部位，其耐磨性可达到普通钢板的14倍以上。
实施例2
骨料80份，骨料选用粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm的三种粒径范围的钢渣料的混合，它们的质量比为2:6:2。
多孔陶粒30份，多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种的混合，它们的质量比为5:3:2。
结合剂为铝酸盐水泥40份。
添加剂为粒度≤300目的微硅粉15份。
减水增强剂为聚羧酸减水剂3份。
长度为2-30mm，直径≤0.2mm的聚酯纤维和陶瓷纤维的任意比例的混合料10份。
首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌，搅拌半分钟；在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；最后在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制成的多孔耐磨陶瓷料涂覆在焊接有钢丝网的设备的强磨损部位，其耐磨性可达到普通钢板的14倍以上。
实施例3
骨料60份，骨料选用粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm的三种高硬的铬渣料，它们的质量比为2:6:2。
多孔陶粒20份，多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种的混合，它们的质量比为5:3:2。
结合剂为铝酸盐水泥15份。
添加剂为粒度≤300目的Al2O3除尘粉15份。
减水增强剂为聚羧酸减水剂3份。
长度为2-30mm，直径≤0.2mm的硅酸铝纤维和陶瓷纤维的任意比例的混合料8份。
首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌，搅拌半分钟；在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；最后在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制成的多孔耐磨陶瓷料涂覆在焊接有钢丝网的设备的强磨损部位，其耐磨性可达到普通钢板的14倍以上。
实施例4
骨料50份，骨料选用粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm的三种高硬的石英废料，它们的质量比为2:6:2。
多孔陶粒18份，多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种的混合，它们的质量比为5:3:2。
结合剂为普通硅酸盐水泥12份。
添加剂为粒度≤300目的Al2O3微粉15份。
减水增强剂为聚羧酸减水剂3份。
长度为2-30mm，直径≤0.2mm的聚丙烯腈纤维5份。
首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌，搅拌半分钟；在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；最后在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制成的多孔耐磨陶瓷料涂覆在焊接有钢丝网的设备的强磨损部位，其耐磨性可达到普通钢板的14倍以上。
实施例5
骨料40份，骨料选用粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm的三种粒径范围的金刚砂料，它们的质量比为2:6:2。
多孔陶粒1份，多孔陶粒为粒径为0.2-1mm，1-3mm，3-5mm三种粒径范围的陶粒的混合，它们的质量比为5:3:2。
结合剂为普通硅酸盐水泥10份。
添加剂为粒度≤300目的Al2O3微粉1份。
减水增强剂为SM减水剂0.5份。
长度为2-30mm，直径≤0.2mm的钢纤维2份。
首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌，搅拌半分钟；在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；最后在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。制成的多孔耐磨陶瓷料涂覆在焊接有钢丝网的设备的强磨损部位，其耐磨性可达到普通钢板的14倍以上。
本发明不局限于上述具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。总之，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：由重量份的以下组分组成：
骨料40-80份，多孔陶粒1-30份，结合剂10-40份，添加剂1-20份，减水增强剂0.2--3份，纤维0.5-10份；
所述骨料为经过分选处理的建筑废料、钢渣料、金刚砂料和废矿料；
所述结合剂为普通硅酸盐水泥或铝酸盐水泥；
所述纤维为硅酸铝纤维、陶瓷纤维、聚脂纤维、聚丙烯腈纤维、钢纤维中的至少一种；
所述骨料为粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm三种骨料的混合，它们的质量比为2:6:2；
所述多孔陶粒为粒径为0.2-1mm、1-3mm、3-5mm三种的混合，它们的质量比为5:3:2；所述减水增强剂为柠檬酸或SM减水剂或聚羧酸减水剂，所述添加剂为Al2O3微粉、Al2O3除尘粉、微硅粉中的一种。
2.根据权利要求1所述多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：所述废矿料为石英废料或铬渣料。
3.根据权利要求2所述多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：所述Al2O3微粉、Al2O3除尘粉、微硅粉的粒度≤300目。
4.根据权利要求1所述多孔耐磨陶瓷料，其特征在于：所述纤维的长度为2-30mm，直径≤0.2mm。
5.一种如权利要求1所述多孔耐磨陶瓷料的制备方法，其特征在于：按照如下步骤制备：
(1)、首先将骨料加入强力搅拌机内，开启搅拌；
(2)、在搅拌机内加入结合剂，继续搅拌1分钟；
(3)、在搅拌机内加入其余物料，开启搅拌1min，然后装包。
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