一种用粉煤灰和高岭土制备β-Sialon陶瓷粉体的方法

摘要

本发明公开了一种用粉煤灰和高岭土制备不同Z值β-Sialon陶瓷粉体的方法。将粉煤灰与高岭土按照原料中Si:Al摩尔比为1.08~1.85:1混合；再将混合物与活性炭按照质量比100:25~45混合；经球磨、烘干后的原料在流动氮气气氛下，1400~1550℃保温2~8小时；然后于750℃马弗炉中保温3小时除去残余的炭，即制得不同Z值的β-Sialon陶瓷粉体。本发明通过对工业固体废弃物和天然矿物的应用，降低原料成本，简化生产工艺，减轻环境污染，为工业固体废弃物与天然矿物原料在先进陶瓷材料领域中的综合利用提供一条有效途径，通过调节粉煤灰与高岭土两种原料的配比来调控β-Sialon的Z值，可得到高纯度（96~98wt%）、Z值为1.9~3.1的β-Sialon陶瓷粉体。

主权项

一种用粉煤灰和高岭土制备β‑Sialon陶瓷粉体的方法，具体步骤为：(1)将粉煤灰和高岭土磨细后分别过0.074毫米筛，再按照Si: Al摩尔比为1.08~1.85:1配取过筛的粉煤灰和高岭土，然后用玛瑙研钵将所配取的粉煤灰和高岭土预混合，制得混合物；(2)将步骤(1)制得的混合物与还原剂活性炭按照质量比100:25~45混合，制得混合物；(3)将步骤(2)制得的混合物用行星式球磨机球磨12小时混匀，其中球磨机转速为400转/分钟，磨球为氧化锆球，球磨介质为无水乙醇，磨球:物料:无水乙醇质量比为20:1:1.5，球磨结束后把料浆置于普通干燥箱中于80℃下干燥24小时； (4)将步骤(3)烘干后的粉体放入刚玉瓷舟中置于真空管式气氛炉中，在流量为0.5升/分钟、纯度为99.9%的流动氮气气氛下，先以升温速率为8℃/分钟从室温升温到1000℃，再以升温速率5℃/分钟升至1400~1550℃，保温4~8小时，自然冷却至500℃停止通入氮气，继续冷却至室温；(5)将步骤(4)制得的粉体在马弗炉中加热至750℃，保温3小时除去残余的炭，冷却后即制得β‑Sialon陶瓷粉体。