[发明专利]一种微孔氧化铝承烧板及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于陶瓷、耐火材料制备技术领域，涉及一种微孔氧化铝 承烧板及其制备方法。所制备的微孔氧化铝承烧板适应于电子陶瓷、 高温陶瓷等在烧成时需要排胶的陶瓷制品。

背景技术：

高温氧化铝制品具有优良的高温化学稳定性广泛应用于陶瓷制 品承烧。一些功能陶瓷领域为提高陶瓷粉料的塑性，主要采用加入有 机物的方式；为了有利于烧成时这些有机物的排出，担负承烧作用的 氧化铝制品不但需要具有较高的气孔率而且需要具有足够高的强度 以保证使用。该类产品由于其对纯度、气孔率、强度等严格的要求， 国内用户主要依赖进口。

微孔材料属于多孔材料的一种，此类材料采用的制备方法有：添 加造孔剂法、有机泡沫浸渍法、发泡法、溶胶-凝胶法。已知技术文 献“多孔氧化铝陶瓷的制备及性能研究”(宋咸雷，西安理工大学， 硕士论文，2008)给出了以氧化铝为基体、淀粉为造孔剂、粘土为 结合剂采用模压方法成型的技术工艺。该方法一个显著特点是使用粘 土为结合剂，高温烧成后形成以莫来石结合刚玉为主的物相结构；另 外粘土含有TiO₂、Fe₂O₃等杂质也使烧后的制品在颜色方面存在瑕疵， 对承烧的制品存在污染的可能。

对于微孔结构的氧化铝材料文献报导比较少，已知技术文献“微 孔氧化铝蜂窝陶瓷结构的制备与研究”(张文彦，南京航空航天大学 硕士学位论文，2006)公开了一种利用海藻酸纳与二价金属阳离子的 螯合交联形成蜂窝支架，将纳米级的氧化铝充添孔洞制备的一种微孔 材料。该种方法在实施过程中需要离子交换去除金属离子铜对于要求 纯度较高的氧化铝承烧板来说，这种方法存在铜离子污染氧化铝材料 的风险。专利申请号为：200810225778.7“一种微孔氧化铝管及其 制备方法”公开了一种采用α氧化铝粉、苏州土、滑石粉、碳酸钙、 二氧化硅等作为原料制取的微孔氧化铝管的技术方法也存在添加物 相过多，导致使用温度较低的缺陷。

溶胶-凝胶法在多孔陶瓷制备方面有较多优势，该方法与传通的 浇注成型相比具有脱模后强度高的特点。已知技术文献“氧化铝多孔 陶瓷凝胶注模成型研究”(董抒华，唐竹兴，田贵山.山东理工大学学 报.2007，21(5)：40____45)公开了一种采用氧化铝、高岭土为原料，以 活性碳为造孔剂，采用丙烯酰胺为有机单体，以过硫酸铵为引发剂， 以四甲基乙二胺为催化剂的技术方案。该方法在坯体的成型阶段采用 了有机聚合的方式，在高温结合方式上仍然采用了传统的莫来石结 合。这类方案所制备的材料具有较好的抗热震性，但外观有较多红斑， 也不能制取高纯度的氧化铝多孔制品。

高纯的氧化铝制品难以烧结，在应用中多以添加促烧剂的方式以 减低烧结温度。已知文献“Al₂O₃多孔陶瓷的制备和性能研究”(王娇. 辽宁化工.2009.38(4)：240____243)采用乙基纤维素为成孔剂，以氧化 镁为促烧剂，采用液压成型的方法制备氧化铝多孔陶瓷。该方法由于 采用了添加剂氧化镁增加了物相的种类，在高温应用中承烧制品的接 触部位易产生低溶相，易使所承烧制品废品率提高。因此该方法不能 满足高纯、多孔氧化铝承烧板的要求。发明专利“溶胶作为助剂制备 多孔氧化铝陶瓷支撑体的方法”(申请号为：200810232268.2)该方 法利用溶胶的纳米效应显著减低多孔材料的烧结温度，但其制作工艺 不能满足制备微孔材料的需要。

综上分析传统的粘土结合与添加促烧剂的方法都无法制备高纯、 微孔氧化铝承烧板。

发明内容

本发明的目的是提供一种微孔氧化铝承烧板及其制备方法。

本发明完成其发明任务所采取的技术方案是：

一种微孔氧化铝承烧板，其特征是：由α-Al₂O₃微粉为基础原料， 采用勃姆石与六甲基磷酰三胺作为形成凝胶的前驱体，以水性树脂聚 丙烯胺为成孔剂，其原料组分及各组分的质量百分比为：粒径小于 1umα-氧化铝80-85％，聚丙烯酰胺3-5％，勃姆石10-15％，六甲基 磷酰三胺1-2％。