一种新型多孔陶瓷组拼方法

摘要

本发明公开了一种新型多孔陶瓷组拼方法，以水玻璃、硅烷偶联剂制得粘结用的密封凝胶，能快速有效固定粘结多孔陶瓷，而且能均匀密封组拼缝隙，“十”字形中心不会出现燃气通道和火焰；密封凝胶中添加硫酸钙晶须能在密封粘接时进入多孔陶瓷的微孔，有助于提升粘结强度，而且固化后错落固定，使密封凝胶固化后具有一定的孔隙率，接通燃气燃烧时，缝隙密封处不会形成黑点；密封凝胶中添加黏土矿物粉，有助于组拼多孔陶瓷后续使用时，接通燃气燃烧后粘结强度进一步提升；并避免了使用石棉材料，生产过程与使用过程安全健康，而且无需施加压力使多孔陶瓷与石棉条之间紧贴，有利于后续使用时的热应力释放，使用寿命得到提高。

权利要求

1.一种新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述组拼方法如下：(一)密封凝胶的制备

(1)在水中溶解质量10％～15％的水玻璃和3％～5％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％～5％的硫酸钙晶须以及3％～5％的黏土矿物粉，经三辊机研磨至颗粒物粒径<10μm，然后真空干燥至含水量为30％～40％的膏状混合物；

(2)将上述膏状混合物加入练泥机，并添加膏状混合物质量8％～15％的0.1％稀盐酸，混练20min～30min，制得密封凝胶；

(二)多孔陶瓷的组拼

在多孔陶瓷边缘涂抹密封凝胶，然后按需要的尺寸将多孔陶瓷进行抵接组拼，组拼完成后静置3h～5h，即可制得所需尺寸的组拼多孔陶瓷。

2.一种如权利要求1所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述水玻璃的模数为

2.2～2.5。

3.一种如权利要求1所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或多种。

4.一种如权利要求1所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须和二水硫酸钙晶须中的一种或多种。

5.一种如权利要求4所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须:半水硫酸钙晶须质量比为1～2:3～5的混合硫酸钙晶须。

6.一种如权利要求1所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：所述黏土矿物粉为高岭石、水铝英石中的一种。

7.一种如权利要求1所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：组拼多孔陶瓷时涂抹密封凝胶的厚度为0.1mm～0.3mm。

8.一种如权利要求7所述的新型多孔陶瓷组拼方法，其特征在于：组拼多孔陶瓷时涂抹密封凝胶的厚度为0.2mm。

说明书

一种新型多孔陶瓷组拼方法

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷组拼工艺，尤其涉及一种新型多孔陶瓷组拼方法。

背景技术

[0002] 红外线炉具是这几年发展得很快的一种节能炉具，它利用多孔陶瓷材料更有利于气体燃烧的特点，使燃料得以充分燃烧，从而提高燃气的利用率，降低燃气的相对使用量，达到节能的效果；同时由于燃气得到充分燃烧，减少了积碳以及挥发到空气中的碳微粒，达到环保的效果。

[0003] 在实际应用中，红外线炉具的尺寸可以做得很大，这就需要将多孔陶瓷进行组拼使用。但多孔陶瓷组拼时必须将多孔陶瓷之间的缝隙密封，否则这些缝隙会形成燃气通道，导致在通入燃气燃烧时大部分燃气不经过多孔陶瓷，影响使用效果，并降低燃气的利用率，同时缝隙处形成火焰，不利于安全使用。

[0004] 为密封这些缝隙，现有技术是以石棉制作为石棉条，在组拼多孔陶瓷时将石棉条夹在多孔陶瓷之间。

[0005] 但这样做有如下缺陷：1、在大尺寸红外线炉具组拼时，容易形成中心薄弱点，例如4块多孔陶瓷，以“十”字形组拼，在多孔陶瓷边缘之间的抵接处密封良好，但“十”字形中心处会形成中心薄弱点；2、这种组拼方式，其中多孔陶瓷与石棉条之间是没有结合力的，必须依靠压紧的压力使多孔陶瓷与石棉条之间紧贴，这又会导致通入燃气燃烧时多孔陶瓷受热膨胀的热应力难以释放，容易损坏；3、石棉被世界卫生组织明确为一类致癌物，在以石棉加工制作为石棉条、组拼石棉条以及后续使用和报废中均会形成石棉粉尘，对工作人员、使用人员的健康安全均极为不利。

[0006] 本发明开发了一种新型多孔陶瓷组拼方法，其不必使用石棉条来密封缝隙，并且不会形成中心薄弱点，且无需施加压紧的压力，组拼便捷，工艺安全健康，有利于提升大尺寸红外线炉具中多孔陶瓷的组拼工作效率。

发明内容

[0007] 本发明开发了一种新型多孔陶瓷组拼方法，其不必使用石棉条来密封缝隙，并且不会形成中心薄弱点，且无需施加压紧的压力，组拼便捷，工艺安全健康，有利于提升大尺寸红外线炉具中多孔陶瓷的组拼工作效率。

[0008] 一种新型多孔陶瓷组拼方法，所述组拼方法如下：

[0009] (一)密封凝胶的制备

[0010] (1)在水中溶解质量10％～15％的水玻璃和3％～5％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％～5％的硫酸钙晶须以及3％～5％的黏土矿物粉，经三辊机研磨至颗粒物粒径<10μm，然后真空干燥至含水量为30％～40％的膏状混合物；

[0011] (2)将上述膏状混合物加入练泥机，并添加膏状混合物质量8％～15％的0.1％稀盐酸，混练20min～30min，制得密封凝胶；

[0012] (二)多孔陶瓷的组拼

[0013] 在多孔陶瓷边缘涂抹密封凝胶，然后按需要的尺寸将多孔陶瓷进行抵接组拼，组拼完成后静置3h～5h，即可制得所需尺寸的组拼多孔陶瓷。

[0014] 进一步的，所述水玻璃的模数为2.2～2.5。

[0015] 进一步的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或多种。

[0016] 进一步的，所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须和二水硫酸钙晶须中的一种或多种，优选为无水硫酸钙晶须:半水硫酸钙晶须质量比为1～2:3～5的混合硫酸钙晶须。

[0017] 进一步的，所述黏土矿物粉为高岭石、水铝英石中的一种。

[0018] 进一步的，组拼多孔陶瓷时涂抹密封凝胶的厚度以0.1mm～0.3mm为宜，优选0.2mm。

[0019] 本发明的优点：

[0020] 1、本发明以水玻璃、硅烷偶联剂制得粘结用的密封凝胶，能快速有效固定粘结多孔陶瓷，而且能均匀密封组拼缝隙，“十”字形中心不会出现燃气通道和火焰；

[0021] 2、密封凝胶中添加硫酸钙晶须能在密封粘接时进入多孔陶瓷的微孔，有助于提升粘结强度，而且固化后错落固定，使密封凝胶固化后具有一定的孔隙率；

[0022] 3、本发明制得的密封凝胶在干燥固化后，其孔隙率保持在55％～60％，与多孔陶瓷接近，接通燃气燃烧时，缝隙密封处不会形成黑点；

[0023] 4、密封凝胶中添加黏土矿物粉，有助于组拼多孔陶瓷后续使用时，接通燃气燃烧后粘结强度进一步提升；

[0024] 5、本发明避免了使用石棉材料，生产过程与使用过程安全健康，而且无需施加压力使多孔陶瓷与石棉条之间紧贴，有利于后续使用时的热应力释放，使用寿命得到提高。

具体实施方式

[0025] 实施例1

[0026] 一种新型多孔陶瓷组拼方法，所述组拼方法如下：

[0027] (一)密封凝胶的制备

[0028] (1)在水中溶解质量10％的水玻璃和3％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％的硫酸钙晶须以及5％的黏土矿物粉，经三辊机研磨至颗粒物粒径<10μm，然后真空干燥至含水量为30％的膏状混合物；

[0029] (2)将上述膏状混合物加入练泥机，并添加膏状混合物质量8％的0.1％稀盐酸，混练20min，制得密封凝胶；

[0030] (二)多孔陶瓷的组拼

[0031] 在多孔陶瓷边缘涂抹厚度为0.1mm的密封凝胶，然后按需要的尺寸将多孔陶瓷进行抵接组拼，组拼完成后静置3h，即可制得所需尺寸的组拼多孔陶瓷。

[0032] 所述水玻璃的模数为2.5。

[0033] 所述硅烷偶联剂为KH550。

[0034] 所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须。

[0035] 所述黏土矿物粉为高岭石。

[0036] 实施例2

[0037] 一种新型多孔陶瓷组拼方法，所述组拼方法如下：

[0038] (一)密封凝胶的制备

[0039] (1)在水中溶解质量12％的水玻璃和4％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入4％的硫酸钙晶须以及4％的黏土矿物粉，经三辊机研磨至颗粒物粒径<10μm，然后真空干燥至含水量为40％的膏状混合物；

[0040] (2)将上述膏状混合物加入练泥机，并添加膏状混合物质量10％的0.1％稀盐酸，混练30min，制得密封凝胶；

[0041] (二)多孔陶瓷的组拼

[0042] 在多孔陶瓷边缘涂抹厚度为0.2mm的密封凝胶，然后按需要的尺寸将多孔陶瓷进行抵接组拼，组拼完成后静置4h，即可制得所需尺寸的组拼多孔陶瓷。

[0043] 所述水玻璃的模数为2.3。

[0044] 所述硅烷偶联剂为KH560。

[0045] 所述硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须:半水硫酸钙晶须质量比为1:4的混合硫酸钙晶须。

[0046] 所述黏土矿物粉为高岭石。

[0047] 实施例3

[0048] 一种新型多孔陶瓷组拼方法，所述组拼方法如下：

[0049] (一)密封凝胶的制备

[0050] (1)在水中溶解质量15％的水玻璃和5％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入5％的硫酸钙晶须以及3％的黏土矿物粉，经三辊机研磨至颗粒物粒径<10μm，然后真空干燥至含水量为40％的膏状混合物；

[0051] (2)将上述膏状混合物加入练泥机，并添加膏状混合物质量15％的0.1％稀盐酸，混练30min，制得密封凝胶；

[0052] (二)多孔陶瓷的组拼

[0053] 在多孔陶瓷边缘涂抹厚度为0.3mm的密封凝胶，然后按需要的尺寸将多孔陶瓷进行抵接组拼，组拼完成后静置5h，即可制得所需尺寸的组拼多孔陶瓷。

[0054] 所述水玻璃的模数为2.2。

[0055] 所述硅烷偶联剂为KH570。

[0056] 所述硫酸钙晶须为半水硫酸钙晶须。

[0057] 所述黏土矿物粉为水铝英石。

[0058] 对比例1

[0059] 一种多孔陶瓷组拼方法，以石棉条密封缝隙并组拼多孔陶瓷。

[0060] 对比例2

[0061] 一种多孔陶瓷组拼方法，以水玻璃密封缝隙并组拼多孔陶瓷。

[0062] 对比例3

[0063] 一种多孔陶瓷组拼方法，所述密封凝胶未添加硫酸钙晶须，其余同实施例2。

[0064] 对比例4

[0065] 一种多孔陶瓷组拼方法，所述密封凝胶所用硫酸钙晶须为无水硫酸钙晶须，其余同实施例2。

[0066] 对比例5

[0067] 一种多孔陶瓷组拼方法，所述密封凝胶所用硫酸钙晶须为半水硫酸钙晶须，其余同实施例2。

[0068] 对比例6

[0069] 一种多孔陶瓷组拼方法，所述密封凝胶未添加高岭石，其余同实施例2。

[0070] 对比例7

[0071] 一种多孔陶瓷组拼方法，所述密封凝胶的涂抹厚度为0.05mm，其余同实施例2。

[0072] 性能检测与对比：

[0073] 上述实施例与对比例多孔陶瓷规格统一为137mm*92mm*13mm，同时压模机打孔压花规格统一为孔径1.25mm、孔数3600个，以“十”字形进行组拼。下列测试均随机选取各实施例与对比例制备的组拼多孔陶瓷各20块。

[0074] 1、组拼强度：以抗压强度仪测试各实施例与对比例组拼多孔陶瓷的抗压负荷(N)，抗压负荷越高，则组拼多孔陶瓷的粘结强度越好；

[0075] 以0.5m3/h的流速通入燃气燃烧10min后，记录密封处黑点总例数，以及“十”字形中心是否有火焰；

[0076] 冷却后，测试燃烧后组拼多孔陶瓷的抗压负荷(N)；

[0077] 2、孔隙率：以压汞法测试各实施例与对比例制备密封凝胶干燥固化后的孔隙率。

[0078]

[0079] 从上表可知，本发明以水玻璃、硅烷偶联剂制得粘结用的密封凝胶，能快速有效固定粘结多孔陶瓷；密封凝胶中添加硫酸钙晶须能在密封粘接时进入多孔陶瓷的微孔，有助于提升粘结强度，而且固化后错落固定，使密封凝胶固化后具有一定的孔隙率，接通燃气燃烧时，缝隙密封处不会形成黑点；密封凝胶中添加黏土矿物粉，有助于组拼多孔陶瓷后续使用时，接通燃气燃烧后粘结强度进一步提升。

[0080] 最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。