[发明专利]一种隔热陶瓷材料、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种隔热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)制备陶瓷空心颗粒：将纳米陶瓷粉体分散至溶剂中，经干燥制得纳米团聚颗粒，采用放电等离子烧结方法对所述纳米团聚颗粒进行烧结，从而获得陶瓷空心颗粒；

(2)配制有机预混液：将有机单体、交联剂、催化剂、引发剂和水形成有机预混液；

(3)配制成型浆料：将所述有机预混液和陶瓷空心颗粒混合为成型浆料；

(4)注凝成型：将所述成型浆料注模，调控温度引发聚合反应，经干燥后获得生坯；

(5)烧结：对所述生坯进行烧结，得到隔热陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)按照如下方式进行：

将纳米陶瓷粉体分散至溶剂中，配制成固含量为30～70wt.％的浆料，然后通过喷雾干燥设备将所述浆料喷出并干燥，获得球形的纳米团聚颗粒；

采用放电等离子烧结方法对所述纳米团聚颗粒进行烧结，制得陶瓷空心颗粒。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷空心颗粒粒径为30～150μm，壁厚为5～10μm，液压强度达到40～90MPa，闭孔率为40～80％，闭孔收缩率低于3％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述陶瓷粉体选自氧化硅粉体、氧化铝粉体、氧化锆粉体、莫来石粉体、氮化硅粉体中的任一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机单体为丙烯酰胺，浓度为2～20wt.％；

所述交联剂为N,N-二甲基丙烯酰胺，与丙烯酰胺的质量比1：(10～30)；

所述引发剂为过硫酸铵，占丙烯酰胺质量的3～10wt.％；

所述催化剂为四甲基乙二胺，与过硫酸铵的质量比为(1～6)：1。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述陶瓷空心颗粒和所述有机预混液的质量比为(2.5～4)：1。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，在30～80℃下进行所述聚合反应，反应时间为10～90分钟；

在60～80℃下进行所述干燥，干燥时间为8～10小时；和/或

步骤(5)中，在1200～1700℃下进行所述烧结，烧结时间2～5小时。

8.一种隔热陶瓷材料，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的隔热陶瓷材料，其特征在于，所述隔热陶瓷材料的常温抗压强度为4～30MPa，常温热导率为0.1～2.5W/(m·k)。

10.权利要求9所述的陶瓷隔热材料在保温墙或高温炉中的应用。