[发明专利]静电场下冷冻干燥技术制备多孔陶瓷材料的方法

权利要求书

1.一种静电场下冷冻干燥技术制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：

步骤1：取粒径为0.1μm～50μm的陶瓷粉末加入极性溶液中，混合均匀，得到固相体积含量为30％～70％的陶瓷浆料；

步骤2：将步骤1得到的陶瓷浆料注入底面为传热材料、侧面为绝热材料的模具中，然后，将该模具处于由温度梯度和静电场共同作用的环境中冷冻，根据所需不同的结晶体孔径、孔形状以及孔排列方式控制温度梯度与静电场的大小和方向的组合；

步骤3：陶瓷浆料完全冷冻后，取出，置于真空环境中干燥，除去结晶体得到多孔陶瓷材料预制体；

步骤4：将上步得到的多孔陶瓷材料预制体在1250℃～1500℃的温度烧结，即制得多孔陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤2中，所需极性溶液结晶体沿电场线方向的直径为1mm～100μm时，控制电场强度为0.1kV/m～10kV/m；所需极性溶液结晶体与电场线垂直方向的直径为3mm～100μm时，控制温度梯度为20℃/cm～100℃/cm。

3.根据权利要求1所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤2中，所需结晶体形状截面为圆或近似为圆时，控制电场方向与温度梯度方向一致；所需结晶体形状截面为椭圆时，控制电场方向与温度梯度方向成角度。

4.根据权利要求1所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤2中，控制电场方向与所需结晶体的横向排列方式一致，控制温度梯度和电场强度矢量和的方向与所需结晶体的纵向排列方向一致。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述的极性溶液选取水、NaCl溶液、甲酰胺、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二氧六环、四氢呋喃、甲乙酮、正丁醇、乙酸乙酯、乙醚或异丙醚中的一种。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤2中冷冻时，控制环境温度为选取的极性溶液的结晶温度以上1℃～5℃。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤2中模具的底面材质为Cu、侧面为酚醛泡沫。