一种蓄热陶瓷及其制备方法与流程

本申请涉及陶瓷材料，尤其涉及一种蓄热陶瓷及其制备方法。

背景技术：

1、蓄热陶瓷是一种能高效存储和释放热能的材料，广泛应用于太阳能发电、工业废热回收、建筑供暖及制冷等领域，能够提高能源利用效率。

2、钢渣的主要成分之一是氧化钙，大部分氧化钙与硅、铝、铁、镁、磷等的氧化物形成性质稳定的化合物，可以提高蓄热陶瓷的热稳定性，通常，将钢渣作为蓄热陶瓷的原料，实现对钢渣进行资源化利用，并降低蓄热陶瓷的生产成本，但现有技术方案中钢渣在蓄热陶瓷中的掺量较低，不能大量利用。这是因为钢渣中有小部分氧化钙为游离态，且比例5％～30％不定，使生产工艺不易控制，容易导致蓄热陶瓷出现局部瑕疵。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种蓄热陶瓷及其制备方法，以增加钢渣在蓄热陶瓷制备中的用量。

2、本申请实施例提供了一种蓄热陶瓷的制备方法，所述方法包括：

3、得到钢渣，所述钢渣不具有磁性；

4、除去所述钢渣中游离的氧化钙，得到钢渣原料；

5、将所述钢渣原料、高岭土、氧化铝和碳化硅进行配制，得到湿料；

6、将所述湿料进行成型处理和干燥处理，得到构件；

7、对所述构件进行烧结，得到蓄热陶瓷。

8、作为一种可选的实施方式，所述烧结的工艺包括微波烧结工艺。

9、作为一种可选的实施方式，所述微波烧结工艺的最高温度为1200～1400℃；和/或

10、所述微波烧结工艺在最高温度下的保温时间2～4h；和/或

11、所述微波烧结工艺的升温速率不高于5℃/min。

12、作为一种可选的实施方式，所述得到钢渣包括对初品钢渣进行磁选，以除去初品钢渣中的磁性物质，得到钢渣。

13、作为一种可选的实施方式，所述除去所述钢渣中游离氧化钙的方式包括酸洗。

14、作为一种可选的实施方式，所述酸洗采用的酸液的ph为0～1；和/或

15、所述酸洗采用的酸液包括盐酸或硫酸；和/或

16、所述酸洗过程中，所述钢渣和酸液的体积比为1：(10～20)。

17、作为一种可选的实施方式，所述钢渣以质量百分比计的成分包括cao35％～45％、sio214％～18％、al2o36％～12％、mgo3％～8％、fe2o318％～24％、p2o51％～3％和mno1％～5％，以及不可避免的杂质；和/或

18、所述高岭土以质量百分比计的成分包括al2o345％～50％、sio248％～52％和氧化物1％～3％，以及不可避免的杂质，其中，所述氧化物包括mgo、k2o、tio2、fe2o3中的至少一种；和/或

19、所述氧化铝的纯度在99％以上；和/或

20、所述碳化硅的纯度在99％以上。

21、作为一种可选的实施方式，以质量份数计，所述湿料包括钢渣原料70～75份、高岭土10～15份、氧化铝10～15份和碳化硅2～4份；和/或

22、所述钢渣原料、高岭土、氧化铝和碳化硅均过300目筛。

23、作为一种可选的实施方式，所述干燥处理的温度为100℃～120℃；和/或

24、所述干燥处理的时间为4h～8h。

25、第二方面，本申请实施例提供了一种蓄热陶瓷，所述蓄热陶瓷采用第一方面提供的方法制得。

26、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

27、本申请实施例提供的方法，通过采用不具有磁性的钢渣，并除去其中游离的氧化钙，避免了游离氧化钙对蓄热陶瓷的影响，减少了蓄热陶瓷的瑕疵，进而使得钢渣可以在蓄热陶瓷的制备中大量利用。

技术特征：

1.一种蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结的工艺包括微波烧结工艺。

3.根据权利要求2所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述微波烧结工艺的最高温度为1200～1400℃；和/或

4.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述得到钢渣包括对初品钢渣进行磁选，以除去初品钢渣中的磁性物质，得到钢渣。

5.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述除去所述钢渣中游离氧化钙的方式包括酸洗。

6.根据权利要求5所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述酸洗采用的酸液的ph为0～1；和/或

7.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述钢渣以质量百分比计的成分包括cao35％～45％、sio214％～18％、al2o36％～12％、mgo3％～8％、fe2o318％～24％、p2o51％～3％和mno1％～5％，以及不可避免的杂质；和/或

8.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，以质量份数计，所述湿料包括钢渣原料70～75份、高岭土10～15份、氧化铝10～15份和碳化硅2～4份；和/或

9.根据权利要求1所述的蓄热陶瓷的制备方法，其特征在于，所述干燥处理的温度为100℃～120℃；和/或

10.一种蓄热陶瓷，其特征在于，所述蓄热陶瓷采用权利要求1至9中任一项所述的方法制得。

技术总结
本申请涉及一种蓄热陶瓷及其制备方法，属于陶瓷材料技术领域；方法包括：得到钢渣，所述钢渣不具有磁性；除去所述钢渣中游离的氧化钙，得到钢渣原料；将所述钢渣原料、高岭土、氧化铝和碳化硅进行配制，得到湿料；将所述湿料进行成型处理和干燥处理，得到构件；对所述构件进行烧结，得到蓄热陶瓷；通过采用不具有磁性的钢渣，并除去其中游离的氧化钙，避免了游离氧化钙对蓄热陶瓷的影响，减少了蓄热陶瓷的瑕疵，进而使得钢渣可以在蓄热陶瓷的制备中大量利用。

技术研发人员：杨天元,熊芬,刘丹丹,陈林,王梓
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/13