[发明专利]高温泡沫陶瓷的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种高温泡沫陶瓷的制备方法，属于特种陶瓷制备技术领域。

背景技术

泡沫陶瓷主要应于冶金行业金属熔体过滤。作为熔体过滤材料需具有良好的高温性能和 机械性能，同时在高温条件下具有良好的化学稳定性。目前，在冶金行业，如，铸铁、铸钢、 铜合金、铝合金等普遍采用氧化铝、堇青石、碳化硅、电熔锆刚玉等材料和无机或有机粘结 剂调制成陶瓷浆料，将该陶瓷浆料浸渍于聚氨酯泡沫塑料表面，经干燥，烧成制成泡沫陶瓷， 如中国专利公报公开的申请号为87101800.4、85102359A、92102883.0、1410393A的关于泡 沫陶瓷的制备技术，均采用氧化铝、瑾青石、碳化硅、电熔锆刚玉等材料制备，不能应用于 1700℃以上的工作环境，只能使用温度均在1700℃以下，其使用性能有待于进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应工作温度范围广、性能优良的高温泡 沫陶瓷的制备方法，其技术方案为：

一种高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：将二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备成陶 瓷浆料，将具有一定孔径和孔隙率的聚氨酯泡沫塑料浸渍在上述陶瓷浆料中，使陶瓷浆料均 匀黏附在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次 经干燥、脱脂后再烧成制得。

所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体的重量百分比组成为： 粒度为0.3～5μm二硼化锆粉体20～99wt％，粒度为0.2～5μm氧化铝粉体1～80wt％。

所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，陶瓷浆料的重量百分比组成为：二硼化锆-氧化铝复合 陶瓷粉体30～70wt％，甲基纤维素0.1～0.6wt％，水29.4～69.9wt％。

所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体的脱脂温度为600℃～ 1300℃，脱脂时间不低于0.5小时，然后在氢气气氛中于1600℃～2300℃的温度下1小时烧 成。

本发明与现有技术相比，其优点为：

1、本发明的陶瓷浆料主要是采用二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备而成，再均匀黏附 在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次经干燥、 脱脂后再烧成制得，这样可以通过调节二硼化锆和氧化铝的比率来调节制得的高温泡沫陶瓷 的高温性能，耐高温，工作温度范围大大拓宽；

2、由于本方法制得的高温泡沫陶瓷耐高温，可以在高温条件下保持其化学稳定性，所以 在高温工作环境中，如用于钢水过滤，因其具有抗热冲击、抗氧化和耐钢水侵蚀等性能，可 重复或连续使用。

具体实施方式

实施例1

1、聚氨酯泡沫塑料：孔隙率为70％，切成100mm×100mm×30mm大小的块体。

2、制备陶瓷浆料：将粒度为0.3μm的二硼化锆粉体与粒度为5μm氧化铝粉体以21：79 的重量比混合，制成二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体，然后将制得的二硼化锆-氧化铝复合陶 瓷粉体与甲基纤维素及水以30：0.2：69.8的重量比混合均匀，制得陶瓷浆料。

3、制备聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体：将聚氨酯泡沫塑料浸渍在步骤2制得的陶瓷浆料中， 使浆料均匀附着在聚氨酯泡沫塑料孔的表面，然后辊压挤出多余的陶瓷浆料，便在聚氨酯泡 沫塑料孔的表面附着一层陶瓷浆料，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体。

4、干燥：将步骤3获得的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体自然干燥12小时后，再在90℃温度 烘干至坯体含水量小于1wt％。

5、脱脂：将干燥好的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体在真空脱脂炉1300℃脱脂焙烧一小时， 随炉冷却后取出，获得泡沫陶瓷坯体。

6、烧成：将脱脂后的泡沫陶瓷坯体在氢气氛保护下1700℃焙烧一小时，随炉冷却到约 100℃以下取出，即可获得高温泡沫陶瓷。

实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。

所获得高温泡沫陶瓷耐压强度为50MPa.，耐温1900℃。

实施例2

1、聚氨酯泡沫塑料：孔隙率为75％，切成80mm×100mm×20mm大小的块体。