本发明涉及红外陶瓷领域,具体涉及红外辐射材料的制备方法。
背景技术:
随着工业技术的发展,能源的供求矛盾日益加深。红外陶瓷由于在红外方面的特定性能,在国民经济各个方面的应用正在日益增长和发展。红外辐射材料作为一种新型节能材料,将其涂敷在基体材料表面,不仅能起到良好的节能效果,同时对基体材料具有良好的保护作用,既延长其使用寿命,又降低生产成本。因此,研制红外辐射陶瓷材料,具有广阔的应用前景。
堇青石在各种硅酸盐矿物材料中具有较为优良的红外辐射性能,其本身结构不紧密,镁等离子容易被过渡金属离子所取代,引起晶格畸变,降低晶格振动的对称性,从而导致了堇青石较高的红外辐射率,尤其是在中远红外区。而且,堇青石还具有良好的抗热冲击性以及热膨胀系数很低的优点。尖晶石型铁氧体作为半导体复合金属氧化物,具有良好的光谱选择吸收性能,是太阳能集热系统中很有潜力的吸收涂层,有比较高的红外辐射率。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种工艺流程简单,操作方便,保证产品性能,大大降低生产成本,提高生产效率和产品综合性能的红外辐射材料的制备方法。
本发明红外辐射材料的制备方法,包括以下步骤:
第一步,首先,将滑石、高岭土和碳酸镁,外加氧化铋均匀混合后,置于高铝坩埚中,分别于1200、1250和l300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到堇青石粉体备用;
第二步,将氧化铁、氧化钴、氧化铜和碳酸锰粉均匀混合后置于高铝坩埚中,分别于1100、1200和1300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到尖晶石型铁氧体;然后,将合成好的堇青石和尖晶石型铁氧体分别于行星式球磨机内球磨2h,水为介质,高铝球为球磨子,均过筛,鼓风干燥箱内100℃干燥24h后备用;
第三步,将上述制备好的堇青石与尖晶石型铁氧体粉料均匀混合后在压片机上,压制成直径50mm,高度5mm的圆形片状坯体,成型压力60mpa,保压20s,成型好的坯体于40℃干燥2h后,置于电炉中于1250℃保温2h高温煅烧,最后随炉冷却至室温,得到红外辐射材料。
优选地,第一步中滑石的质量分数为13.04%,高岭土的质量分数为70.41%,碳酸镁的质量分数16.55%,氧化铋的质量分数为2.5%。
优选地,第二步中氧化铁的质量分数为30.8%,氧化钴的质量分数为31.91%,氧化铜的质量分数为15.25%,碳酸锰粉的质量分数为22.04%。
优选地,第二步中过筛的筛孔直径为0.074mm。
本发明工艺流程简单,操作方便,保证产品性能,大大降低生产成本,提高生产效率和产品综合性能。
具体实施方式
实施例一:
本发明红外辐射材料的制备方法,包括以下步骤:
第一步,首先,将滑石、高岭土和碳酸镁,外加氧化铋均匀混合后,置于高铝坩埚中,分别于1200、1250和l300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到堇青石粉体备用;
第二步,将氧化铁、氧化钴、氧化铜和碳酸锰粉均匀混合后置于高铝坩埚中,分别于1100、1200和1300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到尖晶石型铁氧体;然后,将合成好的堇青石和尖晶石型铁氧体分别于行星式球磨机内球磨2h,水为介质,高铝球为球磨子,均过筛,鼓风干燥箱内100℃干燥24h后备用;
第三步,将上述制备好的堇青石与尖晶石型铁氧体粉料均匀混合后在压片机上,压制成直径50mm,高度5mm的圆形片状坯体,成型压力60mpa,保压20s,成型好的坯体于40℃干燥2h后,置于电炉中于1250℃保温2h高温煅烧,最后随炉冷却至室温,得到红外辐射材料。
实施例二:
本发明红外辐射材料的制备方法,包括以下步骤:
第一步,首先,将滑石、高岭土和碳酸镁,外加氧化铋均匀混合后,置于高铝坩埚中,分别于1200、1250和l300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到堇青石粉体备用;
第二步,将氧化铁、氧化钴、氧化铜和碳酸锰粉均匀混合后置于高铝坩埚中,分别于1100、1200和1300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到尖晶石型铁氧体;然后,将合成好的堇青石和尖晶石型铁氧体分别于行星式球磨机内球磨2h,水为介质,高铝球为球磨子,均过筛,鼓风干燥箱内100℃干燥24h后备用;
第三步,将上述制备好的堇青石与尖晶石型铁氧体粉料均匀混合后在压片机上,压制成直径50mm,高度5mm的圆形片状坯体,成型压力60mpa,保压20s,成型好的坯体于40℃干燥2h后,置于电炉中于1250℃保温2h高温煅烧,最后随炉冷却至室温,得到红外辐射材料。第一步中滑石的质量分数为13.04%,高岭土的质量分数为70.41%,碳酸镁的质量分数16.55%,氧化铋的质量分数为2.5%。第二步中氧化铁的质量分数为30.8%,氧化钴的质量分数为31.91%,氧化铜的质量分数为15.25%,碳酸锰粉的质量分数为22.04%。
实施例三:
本发明红外辐射材料的制备方法,包括以下步骤:
第一步,首先,将滑石、高岭土和碳酸镁,外加氧化铋均匀混合后,置于高铝坩埚中,分别于1200、1250和l300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到堇青石粉体备用;
第二步,将氧化铁、氧化钴、氧化铜和碳酸锰粉均匀混合后置于高铝坩埚中,分别于1100、1200和1300℃保温2h煅烧,随炉冷却至室温,得到尖晶石型铁氧体;然后,将合成好的堇青石和尖晶石型铁氧体分别于行星式球磨机内球磨2h,水为介质,高铝球为球磨子,均过筛,鼓风干燥箱内100℃干燥24h后备用;
第三步,将上述制备好的堇青石与尖晶石型铁氧体粉料均匀混合后在压片机上,压制成直径50mm,高度5mm的圆形片状坯体,成型压力60mpa,保压20s,成型好的坯体于40℃干燥2h后,置于电炉中于1250℃保温2h高温煅烧,最后随炉冷却至室温,得到红外辐射材料。第一步中滑石的质量分数为13.04%,高岭土的质量分数为70.41%,碳酸镁的质量分数16.55%,氧化铋的质量分数为2.5%。第二步中氧化铁的质量分数为30.8%,氧化钴的质量分数为31.91%,氧化铜的质量分数为15.25%,碳酸锰粉的质量分数为22.04%。第二步中过筛的筛孔直径为0.074mm。本发明工艺流程简单,操作方便,保证产品性能,大大降低生产成本,提高生产效率和产品综合性能。