本發(fā)明涉及陶瓷制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

陶瓷材料具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如美觀大方、耐酸堿、耐高溫等，在日用品、建材、機(jī)械加工等眾多領(lǐng)域具有廣泛用途。氧化鋁和氧化鋯是陶瓷材料中常見(jiàn)的兩種組份，氧化鋁具有比重低、耐高溫等優(yōu)異性能，在陶瓷材料領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，但其抗折強(qiáng)度和斷裂韌性較低 ；氧化鋯具有良好的抗折強(qiáng)度，被譽(yù)為“陶瓷鋼”，但其比重較大，通常會(huì)增加成品的重量。氧化鋯和氧化鋁兩者的有機(jī)結(jié)合，制備復(fù)合陶瓷材料技術(shù)受到了越來(lái)越多的重視。

現(xiàn)有陶瓷主要由瓷土和粘土燒制而成。由于瓷土的地域性和大量開(kāi)采，其資源越來(lái)越受限，因此如何解決瓷土資源匱乏的問(wèn)題成了本行業(yè)的一個(gè)重要研究課題。

陶瓷是人類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)展的高級(jí)材料，其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和觀賞性?，F(xiàn)代工業(yè)在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上對(duì)陶瓷制品已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究和實(shí)驗(yàn)，其中以鋁化合物和硅化合物為主要成份的陶瓷產(chǎn)品研究最為深入，并且使其研究的領(lǐng)域較多地集中于上述范圍內(nèi)，從而限制陶瓷產(chǎn)品的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料及其制備方法，包括由以下重量份的原料制備而成：赤泥20-35份、正丁醇鋯20-30份、硅灰石15-30份、陶土10-20份、工業(yè)廢料8-15份、增強(qiáng)纖維13-23份、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20-35份、焦寶石8-12份、鄰苯二甲酸二丁酯9-15份、聚乙二醇3-7份、氧化鋁10-16份、陶瓷顏料5-10份、表面活性劑10-12份、無(wú)毒性增塑劑5-10份。

進(jìn)一步地，所述工業(yè)廢料為廢礦粉料、廢陶瓷渣或焚燒灰渣。

進(jìn)一步地，所述增強(qiáng)纖維為羥乙基纖維素、陶瓷纖維或氧化鋁纖維。

進(jìn)一步地，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。

進(jìn)一步地，一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將赤泥20-35份、硅灰石15-30份、陶土10-20份、工業(yè)廢料8-15份、焦寶石8-12份通過(guò)破碎機(jī)破碎之后，入球磨機(jī)研磨4-6h，得到混合粉料；

S2、將正丁醇鋯20-30份、氧化鋁10-16份加入到濃度為70%的硝酸中，攪拌水解聚合反應(yīng)生成聚合物；

S3、將聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20-35份、鄰苯二甲酸二丁酯9-15份、聚乙二醇3-7份、表面活性劑10-12份、無(wú)毒性增塑劑5-10份加入一定量水，加熱溫度為40-60℃下攪拌1.5-2.5h,得到混合溶液；

S4、將步驟S3所得混合溶液和步驟S2得到聚合物混合，冷卻之后，加入步驟S1得到混合粉料、增強(qiáng)纖維13-23份和陶瓷顏料5-10份；充分?jǐn)嚢杈鶆?，過(guò)濾之后在溫度為100-160℃下干燥10h，然后進(jìn)行入窯爐 1200 -1600℃燒制，反復(fù)保溫降溫幾次，最后冷卻得到建筑復(fù)合陶瓷材料。

進(jìn)一步地，一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料，包括由以下重量份的原料制備而成：赤泥20-35份、正丁醇鋯20-30份、硅灰石15-30份、陶土10-20份、工業(yè)廢料8-15份、增強(qiáng)纖維13-23份、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20-35份、焦寶石8-12份、鄰苯二甲酸二丁酯9-15份、聚乙二醇3-7份、氧化鋁10-16份、陶瓷顏料5-10份、表面活性劑10-12份、無(wú)毒性增塑劑5-10份。

本發(fā)明采用赤泥、正丁醇鋯、硅灰石、陶土、工業(yè)廢料、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂、焦寶石、鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、氧化鋁、陶瓷顏料、表面活性劑、無(wú)毒性增塑劑有效配比，增強(qiáng)陶瓷強(qiáng)度高、致密性好、具有優(yōu)異的綜合性能，有良好的抗氧化、抗腐蝕的功效，使用效果好，而且環(huán)保，無(wú)毒無(wú)味。生產(chǎn)成本較低、易于規(guī)模生產(chǎn)，可制作多種造型及紋理，節(jié)約礦產(chǎn)資源；價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)模化生產(chǎn)；其破壞強(qiáng)度≥ 1080N，斷裂模數(shù)≥ 35MPa，強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用，滿足市場(chǎng)需求；該方法制備工藝可推廣用于制備多功能及組份陶瓷。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明包括由以下重量份的原料制備而成：赤泥20-35份、正丁醇鋯20-30份、硅灰石15-30份、陶土10-20份、工業(yè)廢料8-15份、增強(qiáng)纖維13-23份、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20-35份、焦寶石8-12份、鄰苯二甲酸二丁酯9-15份、聚乙二醇3-7份、氧化鋁10-16份、陶瓷顏料5-10份、表面活性劑10-12份、無(wú)毒性增塑劑5-10份。

所述工業(yè)廢料為廢礦粉料、廢陶瓷渣或焚燒灰渣。

所述增強(qiáng)纖維為羥乙基纖維素、陶瓷纖維或氧化鋁纖維。

所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。

一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將赤泥20-35份、硅灰石15-30份、陶土10-20份、工業(yè)廢料8-15份、焦寶石8-12份通過(guò)破碎機(jī)破碎之后，入球磨機(jī)研磨4-6h，得到混合粉料；

S2、將正丁醇鋯20-30份、氧化鋁10-16份加入到濃度為70%的硝酸中，攪拌水解聚合反應(yīng)生成聚合物；

S3、將聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20-35份、鄰苯二甲酸二丁酯9-15份、聚乙二醇3-7份、表面活性劑10-12份、無(wú)毒性增塑劑5-10份加入一定量水，加熱溫度為40-60℃下攪拌1.5-2.5h,得到混合溶液；

S4、將步驟S3所得混合溶液和步驟S2得到聚合物混合，冷卻之后，加入步驟S1得到混合粉料、增強(qiáng)纖維13-23份和陶瓷顏料5-10份；充分?jǐn)嚢杈鶆颍^(guò)濾之后在溫度為100-160℃下干燥10h，然后進(jìn)行入窯爐 1200 -1600℃燒制，反復(fù)保溫降溫幾次，最后冷卻得到建筑復(fù)合陶瓷材料。

實(shí)施例1：

一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將赤泥35份、硅灰石30份、陶土20份、工業(yè)廢料15份、焦寶石12份通過(guò)破碎機(jī)破碎之后，入球磨機(jī)研磨6h，得到混合粉料；

S2、將正丁醇鋯30份、氧化鋁16份加入到濃度為70%的硝酸中，攪拌水解聚合反應(yīng)生成聚合物；

S3、將聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂35份、鄰苯二甲酸二丁酯15份、聚乙二醇7份、表面活性劑12份、無(wú)毒性增塑劑10份加入一定量水，加熱溫度為60℃下攪拌2.5h,得到混合溶液；

S4、將步驟S3所得混合溶液和步驟S2得到聚合物混合，冷卻之后，加入步驟S1得到混合粉料、增強(qiáng)纖維23份和陶瓷顏料10份；充分?jǐn)嚢杈鶆?，過(guò)濾之后在溫度為160℃下干燥10h，然后進(jìn)行入窯爐1350℃燒制，反復(fù)保溫降溫幾次，最后冷卻得到建筑復(fù)合陶瓷材料。

實(shí)施例2：

一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將赤泥20份、硅灰石15份、陶土10份、工業(yè)廢料8份、焦寶石8份通過(guò)破碎機(jī)破碎之后，入球磨機(jī)研磨4h，得到混合粉料；

S2、將正丁醇鋯20份、氧化鋁10份加入到濃度為70%的硝酸中，攪拌水解聚合反應(yīng)生成聚合物；

S3、將聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂20份、鄰苯二甲酸二丁酯9份、聚乙二醇3份、表面活性劑10份、無(wú)毒性增塑劑5份加入一定量水，加熱溫度為40℃下攪拌1.5h,得到混合溶液；

S4、將步驟S3所得混合溶液和步驟S2得到聚合物混合，冷卻之后，加入步驟S1得到混合粉料、增強(qiáng)纖維13份和陶瓷顏料5份；充分?jǐn)嚢杈鶆?，過(guò)濾之后在溫度為100℃下干燥10h，然后進(jìn)行入窯爐 1300℃燒制，反復(fù)保溫降溫幾次，最后冷卻得到建筑復(fù)合陶瓷材料。

實(shí)施例3：

一種高強(qiáng)度建筑復(fù)合陶瓷材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將赤泥29份、硅灰石22份、陶土15份、工業(yè)廢料11份、焦寶石11份通過(guò)破碎機(jī)破碎之后，入球磨機(jī)研磨5h，得到混合粉料；

S2、將正丁醇鋯28份、氧化鋁15份加入到濃度為70%的硝酸中，攪拌水解聚合反應(yīng)生成聚合物；

S3、將聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂27份、鄰苯二甲酸二丁酯11份、聚乙二醇5份、表面活性劑11份、無(wú)毒性增塑劑7份加入一定量水，加熱溫度為45℃下攪拌1.7h,得到混合溶液；

S4、將步驟S3所得混合溶液和步驟S2得到聚合物混合，冷卻之后，加入步驟S1得到混合粉料、增強(qiáng)纖維15份和陶瓷顏料5份；充分?jǐn)嚢杈鶆?，過(guò)濾之后在溫度為150℃下干燥10h，然后進(jìn)行入窯爐 1330℃燒制，反復(fù)保溫降溫幾次，最后冷卻得到建筑復(fù)合陶瓷材料。

本發(fā)明采用赤泥、正丁醇鋯、硅灰石、陶土、工業(yè)廢料、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂、焦寶石、鄰苯二甲酸二丁酯、聚乙二醇、氧化鋁、陶瓷顏料、表面活性劑、無(wú)毒性增塑劑有效配比，增強(qiáng)陶瓷強(qiáng)度高、致密性好、具有優(yōu)異的綜合性能，有良好的抗氧化、抗腐蝕的功效，使用效果好，而且環(huán)保，無(wú)毒無(wú)味。生產(chǎn)成本較低、易于規(guī)模生產(chǎn)，可制作多種造型及紋理，節(jié)約礦產(chǎn)資源；價(jià)格低廉、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，適合規(guī)?；a(chǎn)；其破壞強(qiáng)度≥ 1080N，斷裂模數(shù)≥ 35MPa，強(qiáng)度高，經(jīng)久耐用，滿足市場(chǎng)需求；該方法制備工藝可推廣用于制備多功能及組份陶瓷。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。