[发明专利]一种低热导率氧化铝陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体是一种低热导率氧化铝陶瓷及其制备方 法。

背景技术

改革开放以来,我国建筑陶瓷工业获得了飞速的发展,随着我国加入WTO,建 筑陶瓷工业又面临着一次空前的发展机遇,同时也面临着前所未有的挑战。氧化 铝陶瓷作为先进陶瓷中应用最广的一种材料，伴随着整个行业的发展呈现以下发 展趋势：(1)技术装备水平将快速提高：计算机技术和数字化控制技术的发展 促进了先进陶瓷材料工业的技术进步和快速发展，诸如自动控制连续烧结窑炉、 大功率大容量研磨设备、高性能制粉造粒设备等净压成型设备等先进的成套设备 有利地推动了行业整体水平的提高，同时在生产效率、产品质量等方面也都明显 改善；(2)产品质量水平不断提高：国内微晶氧化铝陶瓷制品从无到有，产业 规模从小到大，产品质量从低到较高，经历了一个快速发展的历程；(3)产业 规模将迅速扩大：微晶氧化铝陶瓷制品作为其它行业或领域的基础材料，受着其 它行业发展水平的影响和限制。从氧化铝陶瓷的应用情况看，应用范围越来越宽， 用量越来越大，特别是在防磨工程和建筑陶瓷生产方面的用量增加将更为显著。

目前国内外工业上所用的隔热保温材料种类繁多，大都采用纤维或者多孔材 料制得，如硅酸铝质耐火纤维等，但这类材料力学性能较差，无法承受较大得载 荷，因此通常在承力框架内使用。氧化铝陶瓷具有良好的机械强度和耐高温性， 其在隔热耐压场合的主要问题是氧化铝陶瓷的热导率较高(纯氧化铝陶瓷热导率 大于20W/(m*K))，此外氧化铝陶瓷的力学性能较低。若能解决这些问题，将大 大扩展氧化铝陶瓷在隔热保温领域的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低热导率氧化铝陶瓷及其制备方法，以解决上述 背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种低热导率氧化铝陶瓷，由以下按照重量份的原料组成：氧化铝粉80-85 份、紫木节6-10份、高岭土10-13份、碳酸钡2-5份、纳米氧化钼4-8份、聚 乙烯缩丁醛3-5份、异丙醇铝22-26份。

作为本发明进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：氧化铝粉81-84 份、紫木节7-9份、高岭土11-12份、碳酸钡3-4份、纳米氧化钼5-7份、聚乙 烯缩丁醛4-5份、异丙醇铝23-25份。

作为本发明再进一步的方案：由以下按照重量份的原料组成：氧化铝粉82 份、紫木节8份、高岭土12份、碳酸钡3份、纳米氧化钼6份、聚乙烯缩丁醛 4份、异丙醇铝24份。

所述低热导率氧化铝陶瓷的制备方法，步骤如下：

1)称取异丙醇铝，并将异丙醇铝溶解于溶剂中，形成异丙醇铝溶液；

2)称取氧化铝粉，将氧化铝粉加入至异丙醇铝溶液内，搅拌混合30-50min， 获得悬浮液；

3)将悬浮液置于水热反应釜内，在185-190℃下处理3-5h，处理完毕后， 去除悬浮液的上层溶液，获得底层的氧化铝浆液；

4)将氧化铝浆液干燥后，在920-950℃下进行煅烧，获得预处理氧化铝粉， 备用；

5)称取紫木节、高岭土、碳酸钡和纳米氧化钼，球磨混合均匀后，在 1100-1150℃下煅烧4-6h，获得烧结料；

6)将烧结料自然冷却至室温后，球磨成粉，并过100-150目筛，获得烧结 粉料；

7)将烧结粉料与预处理氧化铝粉合并，称取并加入聚乙烯缩丁醛，球磨混 合均匀后，在120-150MPa的压力下等静压成型，获得素坯；

8)将素坯在氧气氛围下烧结，氧气压力为5-10MPa，烧结温度为1580-1630 摄氏度，烧结时间为4-6h，获得低热导率氧化铝陶瓷。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的低热导率氧化铝陶瓷 的热导率为6.8-7.6W/(m*K)，抗压强度为296-325MPa，热导率低且抗压强度高， 其导热率远远低于纯氧化铝陶瓷的20W/(m*K)，能够广泛应用于隔热保温领域。 本发明还提供了低热导率氧化铝陶瓷的制备方法，该制备方法工艺简单，容易实 施，且采用该制作方法有利于提高氧化铝陶瓷的抗压强度。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例1