CN113149606A - 一种易降解的环保陶瓷材料及制备方法 - Google Patents

一种易降解的环保陶瓷材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种易降解的环保陶瓷材料，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆10‑25份，高岭土15‑20份，玻璃纤维5‑10份，硅藻土5‑7份，氧化铝5‑7份，碳纤维2‑5份，硼酸5‑7份，立方氮化硼3‑5份，二氧化钍5‑10份，对苯二甲酸二丁酯5‑10份，去离子水20‑25份，碳化硅5‑10份。本发明设计的一种易降解的环保陶瓷材料具有以下有益特点：1.实现了较显著的增强增韧效果；2.采用农作物桔杆等低成本物质制备，有效降低了陶瓷制作成本；3.实现了较显著的易降解效果。

Description

一种易降解的环保陶瓷材料及制备方法
技术领域
本发明涉及环保材料技术领域，尤其涉及一种易降解的环保陶瓷材料及制备方法。
背景技术
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成型和高温烧结制成的一种无机非金属材料，其性能稳定，耐酸碱，具有较好的自洁功能。目前的陶瓷材料膨胀系数较大，在高温环境下容易破碎，并且报废陶瓷不易降解。
现有技术公开了申请号为：201610545127.0的一种利用污泥的新型环保陶瓷材料，该现有技术实现了废弃资源利用和陶瓷材料的抗冲击强度提升；但是该现有技术在陶瓷材料的韧性和易降解性方面还存在较大改进空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种易降解的环保陶瓷材料及制备方法，以解决现有的环保陶瓷材料的在韧性和易降解性方面有待改进的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种易降解的环保陶瓷材料，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆10-25份，高岭土15-20份，玻璃纤维5-10份，硅藻土5-7份，氧化铝5-7份，碳纤维2-5份，硼酸5-7份，立方氮化硼3-5份，二氧化钍5-10份，对苯二甲酸二丁酯5-10份，碳化硅5-10份，余量为去离子水。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆20份，高岭土15份，玻璃纤维5份，硅藻土6份，氧化铝6份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼3份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆15份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸5份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水17份，碳化6份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆16份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸6份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆17份，高岭土16份，玻璃纤维7份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土16份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维4份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水15份，碳化硅5份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水22份，碳化硅6份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔19份，高岭土17份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸7份，立方氮化硼5份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯8份，去离子水13份，碳化硅5份。
优选地，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆19份，高岭土18份，玻璃纤维5份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维2份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
如上所述的易降解的环保陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水；
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟；
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到；
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
本发明设计的一种易降解的环保陶瓷材料具有以下有益特点：
1.实现了较显著的增强增韧效果。
2.采用农作物桔杆等低成本物质制备，有效降低了陶瓷制作成本。
3.实现了较显著的易降解效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明制备流程图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明技术方案，下面通过具体实施例对本发明进行详细阐述。本发明提供了一种易降解的环保陶瓷材料，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆10-25份，高岭土15-20份，玻璃纤维5-10份，硅藻土5-7份，氧化铝5-7份，碳纤维2-5份，硼酸5-7份，立方氮化硼3-5份，二氧化钍5-10份，对苯二甲酸二丁酯5-10份，碳化硅5-10份，余量为去离子水。所述玻璃纤维用于对陶瓷材料进行补强；所述硅藻土用于增强陶瓷材料的刚性和强度，并可提高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能；所述碳纤维用于增强陶瓷材料的刚性和强度；所述硼酸用以增强陶瓷材料的光泽和坚牢度；所述立方氮化硼用于增强陶瓷材料的刚性和耐磨性；所述对苯二甲酸二丁酯用于增强陶瓷材料的可降解性质；所述碳化硅用于提高陶瓷的耐腐蚀、耐高温、强度等性能。
实施例1
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆20份，高岭土15份，玻璃纤维5份，硅藻土6份，氧化铝6份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼3份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水。
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例2
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆15份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸5份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水17份，碳化6份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例3
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆16份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸6份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例4
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆17份，高岭土16份，玻璃纤维7份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例5
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土16份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维4份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水15份，碳化硅5份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例6
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水22份，碳化硅6份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例7
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔19份，高岭土17份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸7份，立方氮化硼5份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯8份，去离子水13份，碳化硅5份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
实施例8
所述材料以重量份为单位，包括以下物质：所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆19份，高岭土18份，玻璃纤维5份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维2份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
所述易降解的环保陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水.
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟。
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到。
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
经检验，该成品符合高韧性和易降解的要求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆10-25份，高岭土15-20份，玻璃纤维5-10份，硅藻土5-7份，氧化铝5-7份，碳纤维2-5份，硼酸5-7份，立方氮化硼3-5份，二氧化钍5-10份，对苯二甲酸二丁酯5-10份，碳化硅5-10份，余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆20份，高岭土15份，玻璃纤维5份，硅藻土6份，氧化铝6份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼3份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
3.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆15份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸5份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水17份，碳化6份。
4.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆16份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸6份，立方氮化硼6份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅6份。
5.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆17份，高岭土16份，玻璃纤维7份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维3份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
6.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土16份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝7份，碳纤维4份，硼酸5份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯7份，去离子水15份，碳化硅5份。
7.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆18份，高岭土15份，玻璃纤维6份，硅藻土6份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍6份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水22份，碳化硅6份。
8.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔19份，高岭土17份，玻璃纤维6份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维5份，硼酸7份，立方氮化硼5份，二氧化钍5份，对苯二甲酸二丁酯8份，去离子水13份，碳化硅5份。
9.根据权利要求1所述的一种易降解的环保陶瓷材料，其特征在于，所述材料以重量份为单位，包括以下物质：农作物桔杆19份，高岭土18份，玻璃纤维5份，硅藻土5份，氧化铝5份，碳纤维2份，硼酸6份，立方氮化硼5份，二氧化钍7份，对苯二甲酸二丁酯6份，去离子水17份，碳化硅5份。
10.根据权利要求1-9所述的任一项所述的易降解的环保陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:选取农作物桔杆，高岭土，氧化铝，二氧化钍放入混合设备中进行混合，混合时间控制在45-55分钟；混合完成后，在所得到的的混合物中加入适量去离子水；
S2:将玻璃纤维，碳纤维，硼酸，立方氮化硼，对苯二甲酸二丁酯，硅藻土加入到步骤1中完成的混合物，通过搅拌棒进行逆时针搅拌10-20分钟；搅拌完成后使用板棒进行锤击，锤击时间约10-15分钟；锤击完成后静置5分钟；
S3：将适量去离子水加入步骤2中完成的混合物，通过搅拌棒再次搅拌15-30分钟，即得到；
S4：将步骤3得到的毛坯件，在1300摄氏度下进行高温烧结，烧结时间为22小时，制得易降解的环保陶瓷材料。
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