一种高性能环保复合建筑陶瓷材料的制作方法

本发明涉及环保复合建筑陶瓷材料，具体为一种高性能环保复合建筑陶瓷材料。

背景技术：

1、陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。陶瓷材料具有诸多优点，如美观大方、耐酸碱、耐高温等，可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。在日用品、建材、机械加工等众多领域具有广泛用途。氧化铝和氧化锆是陶瓷材料中常见的两种组份，氧化铝具有比重低、耐高温等优异性能，在陶瓷材料领域具有广泛应用。氧化锆具有良好的抗折强度，被誉为″陶瓷钢″，但其比重较大，通常会增加成品的重量。氧化锆和氧化铝两者的有机结合，制备复合陶瓷材料技术受到了越来越多的重视。

2、传统的陶瓷材料在使用过程中，其抗折强度和断裂韧性较低，容易出现断裂的问题，同时，传统的陶瓷材料局部出现裂痕或者破损后，需要将整个陶瓷材料进行更换，造成资源的浪费，大大提高了生产的成本；且在生产加工过程中，对陶瓷废料细骨料和大理石粉进行混合进行研磨时，研磨箱往往不能高效的进行研磨，需要消耗大量的时间进行研磨操作，延长了研磨时间的同时消耗了大量的电力。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于提供一种高性能环保复合建筑陶瓷材料。

2、本发明通过驱动电机运转，通过驱动电机运转能够控制转轴的转动，由于第一直齿轮与转动套通过若干个齿段啮合，第四锥齿轮与转动套固定连接，通过转轴转动带动第四锥齿轮转动，第四锥齿轮转动通过第二直齿轮带动搅拌齿轮转动，使得研磨箱运转，通过控制电动推杆伸缩可以控制调节转轴转动的方向，使得方便改变研磨箱运转的方向，进而更加高效的进行研磨操作；通过气泵将自蔓延反应釜内的气体抽空，再通过打开储气罐的阀门后，储气罐内的氮气进入自蔓延反应釜中，通过气压计对自蔓延反应釜中的气压进行监测，以便操作者通过气压计了解准确的气压值，从而维持高效的加工生产环境。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种高性能环保复合建筑陶瓷材料，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料细骨料30-45份、大理石粉30-50份、釉浆10-20份、鹅卵石粉8-15份、石墨粉10-15份、赤泥20-35份、贝壳粉12-15份、氢氧化铝10-15份、2-甲基丙烯酸甲酯5-10份、烧结助剂5-10份、增强纤维5-10份、起泡剂5-10份、外加胶凝剂5-9份和白炭黑5-10份，白炭黑为无定形硅酸和硅酸盐产品的一种或者多种，该复合建筑陶瓷材料的制备工艺包括如下步骤：

4、步骤一：将陶瓷废料细骨料30-45份、大理石粉30-50份、釉浆10-20份、鹅卵石粉8-15份、石墨粉10-15份、赤泥20-35份、贝壳粉12-15份、氢氧化铝10-15份、2-甲基丙烯酸甲酯5-10份、烧结助剂5-10份、增强纤维5-10份、起泡剂5-10份、外加胶凝剂5-9份和白炭黑5-10份混合，将混合物加入生产加工机组中的研磨箱研磨20h，转速为250r/min；

5、步骤二：将球磨后的粉体放入自蔓延反应釜，抽真空，当自蔓延反应釜内真空度达到10mpa时，充入高纯氮气至压强为8mpa，通电点火，进行自蔓延高温合成反应，反应时间控制在5-8h；

6、步骤三：反应结束后收集复合粉体，在复合粉体中加入烧结助剂，再进行10h球磨进行充分混料，之后对复合粉体进行真空热压烧结，烧结过程中保持高纯氮气保护，压力为27mpa，烧结温度为1500℃，保温2.5h，之后放置到相应的模具内随炉自然冷却，得到陶瓷材料。

7、本发明的进一步技术改进在于：一种高性能环保复合建筑陶瓷材料，所述生产加工机组的工作步骤为：

8、步骤一、驱动电机转动通过第一锥齿轮对第二锥齿轮进行传动，使得转轴转动，使得第一直齿轮传动转动套，转动套与第四锥齿轮固定连接，转动套转动使得第四锥齿轮传动第二直齿轮，通过第二直齿轮带动搅拌齿轮转动，从而带动研磨箱运转，通过电动推杆伸长，使得第三锥齿轮与第一锥齿轮啮合连接，驱动电机运转，从而带动搅拌齿轮反向转动；

9、步骤二、研磨箱将研磨后的粉体放入自蔓延反应釜中，通过气泵将自蔓延反应釜内抽至真空，再将储气罐内的氮气输入自蔓延反应釜中，通过气压计监测自蔓延反应釜内的气压控制在8mpa，再运转自蔓延反应釜；

10、步骤三、反应结束后收集复合粉体，再通过研磨箱进行研磨后，再放入自蔓延反应釜中进行烧结，通过将烧结后的粉体放置到相应的模具内随炉自然冷却。

11、作为本发明进一步的方案：所述生产加工机组包括储气罐、气泵、自蔓延反应釜、研磨箱和传动机构，所述研磨箱的下方设置有支撑板，所述支撑板的顶面两端部均固定安装有支撑座，所述研磨箱的两端均与对应的支撑座转动连接，所述研磨箱的左端部绕接有一圈搅拌齿轮。

12、作为本发明进一步的方案：所述传动机构包括底板和放置在底板顶面右端部的驱动电机，所述驱动电机的输出端固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮啮合连接第二锥齿轮，所述第二锥齿轮位于转轴的中部，所述第一锥齿轮的底部设置有第三锥齿轮，所述转轴的底端固定连接有电动推杆，所述电动推杆与底板固定连接，所述转轴的顶部通过限位套与支撑板转动连接。

13、作为本发明进一步的方案：所述转轴的顶端固定连接有第一直齿轮，所述第一直齿轮的上方设置有转动套，所述转动套的内壁固定练就若干个齿段，所述第一直齿轮与若干个齿段啮合连接，所述转动套的外部套接有轴承，所述轴承通过固定杆与支撑板固定连接，所述转动套的顶部固定连接有第四锥齿轮，所述第四锥齿轮与第二直齿轮啮合连接，所述第二直齿轮的中心轴通过轴承与固定座转动连接，所述固定座与支撑板固定连接。

14、作为本发明进一步的方案：所述研磨箱的输出端通过连接管与自蔓延反应釜相互连通，所述自蔓延反应釜的右侧面上部连通有气泵，所述自蔓延反应釜的右侧面下部通过进气管连通有储气罐，所述储气罐的底部设置有安装座，所述进气管的底部连通有气压计，所述储气罐的中部套接有固定环，所述固定环的右端部焊接有支架，所述气泵位于支架的顶部。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明通过驱动电机运转，使得第一锥齿轮发生转动，再通过电动推杆伸缩，进行调节转轴的高度，从而控制第一锥齿轮与第二锥齿轮或者第三锥齿轮相互啮合，从而通过驱动电机运转能够控制转轴的转动，由于第一直齿轮与转动套通过若干个齿段啮合，第四锥齿轮与转动套固定连接，通过转轴转动带动第四锥齿轮转动，第四锥齿轮转动通过第二直齿轮带动搅拌齿轮转动，使得研磨箱运转，通过控制电动推杆伸缩可以控制调节转轴转动的方向，使得方便改变研磨箱运转的方向，进而更加高效的进行研磨操作。

17、2、本发明中，当研磨好后的粉体进入自蔓延反应釜中，通过气泵将自蔓延反应釜内的气体抽空，再通过打开储气罐的阀门后，储气罐内的氮气进入自蔓延反应釜中，通过气压计对自蔓延反应釜中的气压进行监测，以便操作者通过气压计了解准确的气压值，从而维持高效的加工生产环境。

技术特征：

1.一种高性能环保复合建筑陶瓷材料，其特征在于，包括由以下重量份的原料制备而成：陶瓷废料细骨料30-45份、大理石粉30-50份、釉浆10-20份、鹅卵石粉8-15份、石墨粉10-15份、赤泥20-35份、贝壳粉12-15份、氢氧化铝10-15份、2-甲基丙烯酸甲酯5-10份、烧结助剂5-10份、增强纤维5-10份、起泡剂5-10份、外加胶凝剂5-9份和白炭黑5-10份，所述白炭黑为无定形硅酸和硅酸盐产品的一种或者多种，该复合建筑陶瓷材料的制备工艺包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高性能环保复合建筑陶瓷材料,其特征在于，所述生产加工机组的工作步骤为：

3.根据权利要求2所述的一种高性能环保复合建筑陶瓷材料,其特征在于，所述生产加工机组包括储气罐（2）、气泵（7）、自蔓延反应釜（8）、研磨箱（10）和传动机构（14），所述研磨箱（10）的下方设置有支撑板（13），所述支撑板（13）的顶面两端部均固定安装有支撑座（12），所述研磨箱（10）的两端均与对应的支撑座（12）转动连接，所述研磨箱（10）的左端部绕接有一圈搅拌齿轮（11）。

4.根据权利要求3所述的一种高性能环保复合建筑陶瓷材料,其特征在于，所述传动机构（14）包括底板（1411）和放置在底板（1411）顶面右端部的驱动电机（1410），所述驱动电机（1410）的输出端固定连接有第一锥齿轮（1403），所述第一锥齿轮（1403）啮合连接第二锥齿轮（1404），所述第二锥齿轮（1404）位于转轴（1405）的中部，所述第一锥齿轮（1403）的底部设置有第三锥齿轮（1402），所述转轴（1405）的底端固定连接有电动推杆（1401），所述电动推杆（1401）与底板（1411）固定连接，所述转轴（1405）的顶部通过限位套（1406）与支撑板（13）转动连接。

5.根据权利要求3所述的一种高性能环保复合建筑陶瓷材料,其特征在于，所述转轴（1405）的顶端固定连接有第一直齿轮（1415），所述第一直齿轮（1415）的上方设置有转动套（1414），所述转动套（1414）的内壁固定练就若干个齿段（1412），所述第一直齿轮（1415）与若干个齿段（1412）啮合连接，所述转动套（1414）的外部套接有轴承，所述轴承通过固定杆与支撑板（13）固定连接，所述转动套（1414）的顶部固定连接有第四锥齿轮（1413），所述第四锥齿轮（1413）与第二直齿轮（1407）啮合连接，所述第二直齿轮（1407）的中心轴（1408）通过轴承与固定座（1409）转动连接，所述固定座（1409）与支撑板（13）固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种高性能环保复合建筑陶瓷材料,其特征在于，所述研磨箱（10）的输出端通过连接管（9）与自蔓延反应釜（8）相互连通，所述自蔓延反应釜（8）的右侧面上部连通有气泵（7），所述自蔓延反应釜（8）的右侧面下部通过进气管（6）连通有储气罐（2），所述储气罐（2）的底部设置有安装座（1），所述进气管（6）的底部连通有气压计（5），所述储气罐（2）的中部套接有固定环（3），所述固定环（3）的右端部焊接有支架（4），所述气泵（7）位于支架（4）的顶部。

技术总结
本发明公开了一种高性能环保复合建筑陶瓷材料，陶瓷废料细骨料30‑45份、大理石粉30‑50份、釉浆10‑20份、鹅卵石粉8‑15份、石墨粉10‑15份、赤泥20‑35份、贝壳粉12‑15份、氢氧化铝10‑15份、2‑甲基丙烯酸甲酯5‑10份、烧结助剂5‑10份、增强纤维5‑10份、起泡剂5‑10份、外加胶凝剂5‑9份和白炭黑5‑10份，白炭黑为无定形硅酸和硅酸盐产品的一种或者多种，通过控制电动推杆伸缩可以控制调节转轴转动的方向，使得方便改变研磨箱运转的方向，进而更加高效的进行研磨操作，同时通过气压计对自蔓延反应釜中的气压进行监测，以便操作者通过气压计了解准确的气压值，从而维持高效的加工生产环境。

技术研发人员：刘高平,王剑
受保护的技术使用者：江苏砺彩砂品新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12