[发明专利]一种建筑复合陶瓷材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷材料制备技术，特别是一种含氧化锆、氧化铝、氧化镍及高岭土的建筑复合陶瓷的制备方法。

背景技术

陶瓷材料具有诸多优点，如美观大方、耐酸碱、耐高温等，在日用品、建材、机械加工等众多领域具有广泛用途。氧化铝和氧化锆是陶瓷材料中常见的两种组份，氧化铝具有比重低、耐高温等优异性能，在陶瓷材料领域具有广泛应用，但其抗折强度和断裂韧性较低；氧化锆具有良好的抗折强度，被誉为“陶瓷钢”，但其比重较大，通常会增加成品的重量。氧化锆和氧化铝两者的有机结合，制备复合陶瓷材料技术受到了越来越多的重视。氧化镍通常用作陶瓷材料的颜料。CN103922705A报道了一种低温烧结氧化锆增韧氧化铝材料及其制备方法，通过物理法混合氧化锆和氧化铝粉末。

化学合成制备技术是一种将有机和无机材料进行结合的一种方法，具有诸多优势，例如：工厂化生产、不需要昂贵的仪器设备、可控制材料的结构及性质、价格低廉等优点，涉及无机材料、有机材料、复合材料等诸多领域。CN102351532A报道了氧化锆和氧化铝复合陶瓷的制备方法，通过自组装技术合成复合物，经过低温热处理得到复合陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种建筑陶瓷的制备方法。通过化学制备技术，制备结构有序、性能优异，含氧化锆、氧化铝、氧化镍及高岭土的建筑陶瓷。

本发明的技术解决方案是：锆醇盐、硝酸铝及硝酸镍溶于一定浓度的硝酸中，经搅拌，发生水解、聚合反应生成复合前驱体；在一定量去离子水中，加入木质素磺酸钠、表面活性剂与分散剂，水浴控温、搅拌得到改性剂溶液；将改性剂溶液与复合前驱体混合，自然冷却、静置反应得到复合胶体溶液，质量浓度30%的液碱溶液调节pH值至中性，加入高岭土，经搅拌、过滤、干燥、热处理得到结构有序的复合陶瓷材料。

本发明与现有技术相比，其显著优点：其一、在化学合成过程中，有机锆醇盐、无机铝盐、镍盐经酸解、化学作用，形成稳定的锆铝镍基前驱体，有助于形成氧化锆、氧化铝和氧化镍复合陶瓷；其二、得到的陶瓷产品中，氧化锆、氧化铝、氧化镍均匀分散于高岭土中，具有良好的微观结构；其三、该方法制备工艺可推广用于制备多功能及组份陶瓷。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：依以下步骤制备复合陶瓷

步骤1：将100g正丁醇锆、10g九水合硝酸铝及5g硝酸镍溶于200ml质量浓度60%的浓硝酸中，机械剧烈搅拌1h，得到澄清的复合前驱体溶液A；

步骤2：在100ml去离子水中，加入10g木质素磺酸钠、5g十二烷基磺酸钠、2g聚乙二醇-2000，水浴升温至30^oC,机械搅拌1h,得到混合均匀的改性剂溶液B；

步骤3：将改性剂溶液B与复合前驱体溶液A混合，自然冷却、静置12h，得到复合胶体溶液C；

步骤4：采用30%液碱溶液调节复合胶体溶液C的pH值至中性，加入100g高岭土，搅拌3h，得到复合溶液D；

步骤5：复合溶液D经过滤、110^oC干燥12h、600^oC热处理6h得到结构有序的复合陶瓷。

实施例2：依以下步骤制备复合陶瓷

步骤1：将100g正丁醇锆、20g九水合硝酸铝及10g硝酸镍溶于200ml质量浓度60%的浓硝酸中，机械搅拌2h，得到澄清的复合前驱体溶液A；

步骤2：在100ml去离子水中，加入20g木质素磺酸钠、10g十二烷基磺酸钠、5g聚乙二醇-4000，水浴升温至50^oC,机械搅拌2h,得到混合均匀的改性剂溶液B；

步骤3：将改性剂溶液B与复合前驱体溶液A混合，自然冷却、静置36h，得到复合胶体溶液C；

步骤4：采用30%液碱溶液调节复合胶体溶液C的pH值至中性，加入300g高岭土，搅拌6h，得到复合溶液D；

步骤5：复合溶液D经过滤、150^oC干燥8h、800^oC热处理3h得到结构有序的复合陶瓷。

实施例3：依以下步骤制备复合陶瓷

步骤1：将100g正丙醇锆、15g九水合硝酸铝及8g硝酸镍溶于200ml质量浓度60%的浓硝酸中，机械搅拌1.5h，得到澄清的复合前驱体溶液A；