[发明专利]一种纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法，尤其涉及一种能提高材料机械性能和化学稳定性的纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法。

背景技术

我国是世界上最早发现和利用高岭土的国家，类型齐全，储量丰富，资源总量位于世界前列。高岭土是粘土的一种，因其特殊的结构和性能，广泛应用于造纸、橡胶、陶瓷等领域。但由于其拉伸性能等机械性能不好、化学稳定性不高等使得应用范围具有局限性。

氧化铝具有多种晶体结构，氧化铝陶瓷具有机械强度高，绝缘电阻大，硬度高，耐磨、耐腐蚀及耐高温等一系列优良性能，其用途十分广泛：可用于切削刀具、磨环、模具；是理想的集成电路基板材料等，是用途最广、产销量最大的陶瓷新材料。氧化铝作为包覆材料，改性基材机械性能，化学性能，耐高温性能等得到广泛的应用。

氧化铝与高岭土材料的结合能解决高岭土本身存在的缺陷，但是，目前应用氧化铝作为包覆材料应用在高岭土材料上应用还比较少；现今，虽然有氧化铝包覆高岭土复合材料的出现，但由于现有技术的制备方法和技术条件限制，其氧化铝包覆高岭土复合材料的机械性能和化学稳定性依然不强，使该材料的应用依然存在着很大的局限性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法，利用该制备方法制得的纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的机械性能好，化学稳定性也得到一定的提高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将500mL蒸馏水置于烧杯中，称取30~60g的高岭土粉末和称取1~4g的六偏磷酸钠加入到500mL蒸馏水溶液中，进行超声分散并搅拌，搅拌时加入100g/L的Al₂（SO₄）₃溶液30～100mL，形成均匀的悬浮液；

（2）将烧杯放在恒温水浴锅中加热至80~110℃，搅拌悬浮液，搅拌速度为1000转/分钟，加入1mol/L的硫酸和1mol/L的稀氢氧化钠并调整溶液pH值至4～6，搅拌30min；

（3）将溶液进行过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，洗涤至洗涤液中没有SO₄^2-离子；

（4）将洗涤好的滤渣置于100～200℃的干燥箱中干燥5h得到干粉，将干粉置于刚玉研钵中研磨20min，即得纳米氧化铝包覆高岭土复合材料。

进一步的，所述步骤（1）中的高岭土粉末为50g，六偏磷酸钠为2g，Al₂（SO₄）₃溶液为50mL。

进一步的，所述步骤（2）中的溶液加热温度为90℃，调整溶液pH值未5.5。

进一步的，所述步骤（4）中的滤渣干燥温度为180℃。

综上所述，本发明的纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法所制得的复合材料机械性能好、化学性能稳定性强。由于纯的高岭土的可塑性好，但其抗冲击强度和拉伸强度不好，而氧化铝具有强度高、耐磨性能好，纳米氧化铝包覆高岭土的结合就能提高材料的机械性能。另外，高岭土具有强的耐酸性能，但其耐碱性能差，而氧化铝具有很好的化学稳定性，耐腐蚀性能好，因而包覆了纳米氧化铝的高岭土复合材料的化学稳定性也一定的提高。

具体实施方式

通过下面给出的具体实施例，可以进一步清楚了解本发明。

实施例1

本实施例1描述的一种纳米氧化铝包覆高岭土复合材料的制备方法，其制备步骤如下：

（1）将500mL蒸馏水置于1000mL烧杯中，称取50g的高岭土粉末和称取2g的六偏磷酸钠加入到500mL蒸馏水溶液中，进行超声分散并搅拌，搅拌时加入100g/L的Al₂（SO₄）₃溶液50mL，形成均匀的悬浮液；

（2）将烧杯放在恒温水浴锅中加热至90℃，搅拌悬浮液，搅拌速度为1000转/分钟，加入1mol/L的硫酸和1mol/L的稀氢氧化钠并调整溶液pH值至5.5，搅拌30min；

（3）将溶液进行过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，洗涤至洗涤液中没有SO₄^2-离子；

（4）将洗涤好的滤渣置于180℃的干燥箱中干燥5h得到干粉，将干粉置于刚玉研钵中研磨20min，即得纳米氧化铝包覆高岭土复合材料。

实施例2