一種陶瓷填料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種陶瓷填料，以重量份計，包括：10份～20份的第一氧化物，所述第一氧化物為稀有金屬氧化物；50份～70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、銻的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；10份～30份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的一種或幾種。本發(fā)明提供的陶瓷填料中含有稀有金屬氧化物，稀有金屬氧化物的加入使本發(fā)明提供的陶瓷填料具有較好的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的陶瓷填料的拉伸強度為7.5MPa～8MPa，扯斷伸長率為210％～230％，撕裂強度為20KN/m～25KN/m。
【專利說明】一種陶瓷填料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種陶瓷填料。

【背景技術(shù)】
[0002] 在眾多的合成橡膠中，硅橡膠是在其中的佼佼者。硅橡膠具有良好的電絕緣性、耐 氧抗老化性、耐光抗老化性以及防霉性、化學穩(wěn)定性等優(yōu)異的性能。硅橡膠的這些優(yōu)異性 能，使其在輸電線路、宇航、機械部件及電子電器等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。由于硅橡膠經(jīng)常 需要在高壓、高溫、發(fā)熱、放電的條件下使用，因此對硅橡膠在阻燃性能方面具有較高的要 求。但是目前使用的阻燃硅橡膠經(jīng)過持續(xù)的高溫燃燒后，燒余物沒有機械強度，可能會造成 更危險的二次災(zāi)害，如電纜的護套和絕緣燒毀后造成短路。
[0003] 為了克服阻燃硅橡膠燃燒后機械強度差的缺點，人們研發(fā)制備了陶瓷化硅橡膠。 陶瓷化硅橡膠是在硅橡膠的聚合體系中加入一定量的陶瓷填料，生成類似于網(wǎng)狀的類陶瓷 結(jié)構(gòu)，使陶瓷化硅橡膠在常溫下具有與普通硅橡膠相同的性能，但是在遇高溫著火時陶瓷 化硅橡膠會發(fā)生陶瓷化轉(zhuǎn)變，變?yōu)閳杂驳淖灾翁沾苫a(chǎn)物，這種陶瓷化產(chǎn)物具有較高的 強度并且能夠承受一定的沖擊力，保證制品燃燒后的完整性，減少二次災(zāi)害的發(fā)生。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)所使用的陶瓷填料主要有硅灰石、云母、玻璃料、滑石粉、高嶺土、金屬氧 化物、金屬氫氧化物和蒙脫石等。現(xiàn)有技術(shù)提供的這些陶瓷填料的拉伸強度、扯斷伸長率以 及撕裂強度較差，導(dǎo)致制備得到的陶瓷化硅橡膠的機械性能較差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷填料，本發(fā)明提供的陶瓷填料具有較 高的拉伸強度、扯斷伸長率和撕裂強度。
[0006] 本發(fā)明提供了一種陶瓷填料，以重量份計，包括：
[0007] 10份?20份的第一氧化物，所述第一氧化物為稀有金屬氧化物；
[0008] 50份?70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、銻 的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；
[0009] 10份?30份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和 磷酸鹽中的一種或幾種。
[0010] 優(yōu)選的，包括14份?18份的第一金屬氧化物。
[0011] 優(yōu)選的，所述稀有金屬氧化物包括氧化鋯和稀土氧化物中的一種或幾種。
[0012] 優(yōu)選的，所述稀土氧化物包括氧化鏑、氧化釤和氧化釔中的一種或幾種。
[0013] 優(yōu)選的，所述輕金屬氧化物包括氧化鋁、氧化鎂或氧化鈣。
[0014] 優(yōu)選的，所述過渡金屬氧化物包括氧化鈦、氧化鐵或氧化鋅。
[0015] 優(yōu)選的，所述硅的氧化物為二氧化硅。
[0016] 優(yōu)選的，所述銻的氧化物為三氧化二銻或五氧化二銻。
[0017] 優(yōu)選的，所述含氧酸鹽中的金屬元素包括鈉、鋰、鎂、鈣、鈦、鐵、鋅、鋁或銻。
[0018] 優(yōu)選的，所述陶瓷填料的粒度為300目?400目。
[0019] 本發(fā)明提供了一種陶瓷填料，以重量份計，包括：1〇份?20份的第一氧化物，所述 第一氧化物為稀有金屬氧化物；50份?70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧 化物、硅的氧化物、銻的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；10份?30份的含氧酸 鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的一種或幾種。本發(fā)明 提供的陶瓷填料中含有稀有金屬氧化物，稀有金屬氧化物的加入使本發(fā)明提供的陶瓷填料 具有較好的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度。
[0020] 實驗結(jié)果表明，本發(fā)明提供的陶瓷填料的拉伸強度為7. 5MPa?8MPa，扯斷伸長率 為210%?230%，撕裂強度為20謂/111?25謂/111。

【具體實施方式】
[0021] 本發(fā)明提供了一種陶瓷填料，以重量份計，包括：
[0022] 10份?20份的第一氧化物，所述第一氧化物為稀有金屬氧化物；
[0023] 50份?70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、銻 的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；
[0024] 10份?30份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和 磷酸鹽中的一種或幾種。
[0025] 本發(fā)明提供的陶瓷填料中含有稀有金屬氧化物，稀有金屬氧化物的加入使本發(fā)明 提供的陶瓷填料具有較好的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度。
[0026] 本發(fā)明提供的陶瓷填料包括10重量份?20重量份的第一氧化物，所述第一氧化 物為稀有金屬氧化物。在本發(fā)明中，所述第一氧化物的重量份數(shù)優(yōu)選為12份?18份，更優(yōu) 選為14份?16份。在本發(fā)明中，所述稀有金屬氧化物的加入使本發(fā)明提供的陶瓷填料具 有較好的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度。
[0027] 在本發(fā)明中，所述稀有金屬氧化物優(yōu)選包括氧化鋯和稀土氧化物中的一種或幾 種，更優(yōu)選為氧化鋯和稀土氧化物中的一種。在本發(fā)明中，所述稀土氧化物優(yōu)選為氧化鏑、 氧化釤或氧化釔，更優(yōu)選為氧化釤。本發(fā)明對所述稀有金屬氧化物的來源沒有特殊的限制， 采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述種類的稀有金屬氧化物即可，可由市場購買獲得。
[0028] 在本發(fā)明中，以所述第一氧化物的重量份數(shù)為基準，本發(fā)明提供的陶瓷填料包括 50重量份?70重量份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、銻 的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述第二氧化物的重量份數(shù)優(yōu) 選為55份?65份，更優(yōu)選為58份?62份。在本發(fā)明中，所述第二氧化物優(yōu)選為輕金屬氧 化物、硅的氧化物、銻的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種。在本發(fā)明中，所述輕金屬氧化 物優(yōu)選包括氧化鋁、氧化鎂或氧化鈣，更優(yōu)選為氧化鈣。在本發(fā)明中，所述過渡金屬氧化物 優(yōu)選包括氧化鈦、氧化鐵或氧化鋅，更優(yōu)選為氧化鐵。在本發(fā)明中，所述硅的氧化物優(yōu)選為 二氧化硅。在本發(fā)明中，所述銻的氧化物優(yōu)選為三氧化二銻或五氧化二銻，更優(yōu)選為三氧化 二銻。本發(fā)明對所述輕金屬氧化物、過渡金屬氧化物、硅的氧化物和銻的氧化物的來源沒有 特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的上述種類的輕金屬氧化物、過渡金屬氧化物、硅的 氧化物和銻的氧化物即可，可由市場購買獲得。
[0029] 在本發(fā)明中，以所述第一氧化物的重量份數(shù)為基準，本發(fā)明提供的陶瓷填料包括 10重量份?30重量份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和 磷酸鹽中的一種或幾種。在本發(fā)明中，所述含氧酸鹽的重量份數(shù)優(yōu)選為15份?25份，更優(yōu) 選為18份?22份。本發(fā)明提供的陶瓷填料中包括含氧酸鹽，所述含氧酸鹽的加入能夠使 所述陶瓷填料制備得到的陶瓷化硅橡膠具有較高的強度和耐熱性。
[0030] 在本發(fā)明中，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的 一種，優(yōu)選為碳酸鹽、硅酸鹽和磷酸鹽中的一種。在本發(fā)明中，所述含氧酸鹽中的金屬元 素優(yōu)選包括鈉、鋰、鎂、1丐、鈦、鐵、鋅、錯或鋪，更優(yōu)選為鈉、1丐、錯、鐵或鋪，最優(yōu)選為鈉、錯或 鐵。在本發(fā)明中，所述含氧酸鹽最優(yōu)選為碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、硅酸鈉、硅酸鎂、玻璃粉、 磷酸鈉或磷酸鈣。本發(fā)明對所述含氧酸鹽的來源沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟 知的上述種類的含氧酸鹽即可，可由市場購買獲得。
[0031] 本發(fā)明提供的陶瓷填料的粒度優(yōu)選為300目?400目，更優(yōu)選為320目?380目， 最優(yōu)選為340目?360目。在本發(fā)明中，所述陶瓷填料的制備方法優(yōu)選為 ：
[0032] 將第一氧化物、第二氧化物和含氧酸鹽混合，得到陶瓷填料；所述第一氧化物、第 二氧化物和含氧酸鹽為上述技術(shù)方案所述第一金屬氧化物、第二金屬氧化物和含氧酸鹽。
[0033] 本發(fā)明對所述混合的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的混合技術(shù) 方案，將所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸鹽混合均勻即可。在本發(fā)明中，所述第一氧 化物、第二氧化物和含氧酸鹽的重量份數(shù)、種類和來源與上述技術(shù)方案所述第一氧化物、第 二氧化物和含氧酸鹽的重量份數(shù)、種類和來源一致，在此不再贅述。
[0034] 將所述第一氧化物、第二氧化物和含氧酸鹽混合后，本發(fā)明優(yōu)選將得到的混合物 進行研磨，得到陶瓷填料。本發(fā)明對所述研磨的方法沒有特殊的限制，所述研磨使得到的陶 瓷填料的粒度滿足上述技術(shù)方案所述陶瓷填料的粒度要求即可。
[0035] 本發(fā)明測試了提供的陶瓷填料的拉伸強度、扯斷伸長率和撕裂強度。本發(fā)明按照 GB/T 23805-2009《精細陶瓷室溫拉伸強度試驗方法》的標準測試所述陶瓷填料的拉伸強度 和扯斷伸長率，測試結(jié)果為，本發(fā)明提供的陶瓷填料的拉伸強度為7. 5MPa?8MPa，扯斷伸 長率為210%?230%。采用撕裂強度測試儀測試本發(fā)明提供的陶瓷填料的撕裂強度，測試 結(jié)果為，本發(fā)明提供的陶瓷填料的撕裂強度為20KN/m?25KN/m。
[0036] 本發(fā)明提供了一種陶瓷填料，以重量份計，包括：10份?20份的第一氧化物，所述 第一氧化物為稀有金屬氧化物；50份?70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧 化物、硅的氧化物、銻的氧化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種；10份?30份的含氧酸 鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸鹽中的一種或幾種。本發(fā)明 提供的陶瓷填料中含有稀有金屬氧化物，稀有金屬氧化物的加入使本發(fā)明提供的陶瓷填料 具有較好的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度。
[0037] 下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例 僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0038] 本發(fā)明以下實施例所用到的原料均為市售商品。
[0039] 實施例1
[0040] 將IOg的氧化鋯、50g的氧化鈣和IOg的碳酸鈉混合均勻，將得到的混合物進行研 磨，得到粒度為300目的陶瓷填料。
[0041] 將本發(fā)明實施例1得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明實施例1?實施例5和比較 例1提供的陶瓷填料的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度測試結(jié)果。
[0042] 實施例2
[0043] 將20g的氧化鏑、70g的氧化鐵和30g的硅酸鈉混合均勻，將得到的混合物進行研 磨，得到粒度為400目的陶瓷填料。
[0044] 將本發(fā)明實施例2得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示。
[0045] 實施例3
[0046] 將12g的氧化釤、55g的二氧化硅和15g的磷酸鈉混合均勻，將得到的混合物進行 研磨，得到粒度為320目的陶瓷填料。
[0047] 將本發(fā)明實施例3得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示。
[0048] 實施例4
[0049] 將18g的氧化釔、65g的三氧化二銻和25g的硼酸鈉混合均勻，將得到的混合物進 行研磨，得到粒度為380目的陶瓷填料。
[0050] 將本發(fā)明實施例4得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示。
[0051] 實施例5
[0052] 將7g的氧化鏑、7g的氧化鋯、30g的氧化鋁、30g的氧化鈦、IOg玻璃粉和IOg的偏 硅酸鈉混合均勻，將得到的混合物進行研磨，得到粒度為350目的陶瓷填料。
[0053] 將本發(fā)明實施例5得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示。
[0054] 比較例1
[0055] 將55g的二氧化硅和15g的磷酸鈉混合均勻，將得到的混合物進行研磨，得到粒度 為320目的陶瓷填料。
[0056] 將本發(fā)明比較例1得到的陶瓷填料按照上述技術(shù)方案所述方法檢測其拉伸強度、 扯斷伸長率以及撕裂強度，檢測結(jié)果如表1所示，表1為本發(fā)明實施例1?實施例5和比較 例1提供的陶瓷填料的拉伸強度、扯斷伸長率以及撕裂強度測試結(jié)果。
[0057] 表1本發(fā)明實施例1?實施例5和比較例1提供的陶瓷填料的拉伸強度、扯斷伸 長率以及撕裂強度測試結(jié)果
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種陶瓷填料，以重量份計，包括： 10份?20份的第一氧化物，所述第一氧化物為稀有金屬氧化物； 50份?70份的第二氧化物，所述第二氧化物包括輕金屬氧化物、硅的氧化物、銻的氧 化物和過渡金屬氧化物中的一種或幾種； 10份?30份的含氧酸鹽，所述含氧酸鹽包括碳酸鹽、硅酸鹽、偏硅酸鹽、硼酸鹽和磷酸 鹽中的一種或幾種。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，包括14份?18份的第一氧化物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述稀有金屬氧化物包括氧化鋯和 稀土氧化物中的一種或幾種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷填料，其特征在于，所述稀土氧化物包括氧化鏑、氧化釤 和氧化釔中的一種或幾種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述輕金屬氧化物包括氧化鋁、氧化 鎂或氧化鈣。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述過渡金屬氧化物包括氧化鈦、氧 化鐵或氧化鋅。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述硅的氧化物為二氧化硅。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述銻的氧化物為三氧化二銻或五 氧化二銻。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述含氧酸鹽中的金屬元素包括鈉、 鋰、鎂、鈣、鈦、鐵、鋅、鋁或銻。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷填料，其特征在于，所述陶瓷填料的粒度為300目? 400 目。
【文檔編號】C08K3/34GK104403316SQ201410637827
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】韋長天, 董德文, 李永江, 何衛(wèi)東, 崔冬梅 申請人:江蘇遠洋東澤電纜股份有限公司