[发明专利]一种镁铝尖晶石基透波隔热材料及其制备方法

权利要求书

1.一种镁铝尖晶石基透波隔热材料，其特征在于所需原材料如下：

2.根据权利要求1所述的尖晶石基透波隔热材料，其特征在于：尖晶石粉体的粒径为325目，添加剂为钛白粉或纳米气相SiO₂，有机单体为N-羟甲基丙烯酰胺(N-MAM)，交联剂为N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和六偏磷酸钠，催化剂为N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TEMED)，引发剂为过硫酸铵(APS)，发泡剂为十二烷基硫酸钠(SDS)。

3.根据权利要求1所述的尖晶石基透波隔热材料，其特征在于：稳泡剂为十二醇，十二醇为分析纯，适量的十二醇能够显著增强泡沫寿命，稳定搅拌时引入的气泡，增加泡沫稳定性，添加十二醇的量为十二烷基硫酸钠量的20％。

4.根据权利要求1所述的尖晶石基透波隔热材料，其特征在于：流变剂为羧甲基纤维素钠，能够调节浆料的流变性能，进而控制搅拌过程中气泡的大小，影响多孔陶瓷的性能和孔径，羧甲基纤维素钠的量随发泡量的增加而适当增加。

5.一种尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

(1)制备陶瓷浆料悬浮浆料：将尖晶石粉体、去离子水、添加剂、分散剂按一定比例混合球磨1.5～2h，得到陶瓷浆料预混液，再将预混液与有机单体、交联剂、催化剂按一定比例混合，超声搅拌5～10min后得到稳定的陶瓷悬浮体浆料，

(2)凝胶注模成型：在上述浆料中加入发泡剂、稳泡剂，并机械搅拌发泡，在搅拌过程中缓慢加入流变剂以调整浆料粘度并搅拌均匀，待发泡至适宜体积后，再加入APS的水溶液,快速搅拌均匀后注入模具，室温浆料固化得到坯体，

(3)干燥：室温固化30～60min后脱模，在40℃～55℃烘箱中干燥36～48h后得到陶瓷生坯，

(4)脱脂烧结：将陶瓷生坯放入高温电炉中升温至700℃保温1h，再升温至1200～1500℃高温烧结1～2h，得到尖晶石基透波材料。

6.根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：在向陶瓷浆料中加入单体、交联剂；催化剂；发泡剂、稳泡剂；流变剂需分别对陶瓷浆料进行超声搅拌，超声搅拌能够使试剂更好的分散在浆料中，使制备的多孔陶瓷生坯各部分固含量更加均匀，交联反应更加完全均匀。

7.根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：制备发泡陶瓷浆料悬浮体时，严格控制水的含量，尖晶石粉体和水的质量比为2:1，在此比例下能够保证浆料的固含量以及获得最大的发泡量和凝胶反应充分进行的较好匹配。

8.根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：发泡量是球磨后悬浮液的4～5倍，根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：陶瓷生坯在烘箱干燥的温度不能高于55℃。

9.根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：在脱脂烧结过程中以1～1.5℃/min升温至700℃保温1h进行脱脂，再以3～3.5℃/min升温至1200～1500℃高温烧结1～2h，气氛为空气。

10.根据权利要求5所述的尖晶石基透波隔热材料制备方法，其特征在于：1500℃烧结后的尖晶石基透波材料的密度为0.621～0.989g/cm³，总孔隙率约为72.5～82.75％，气孔孔径为50～80μm，抗压强度为4～8MPa，当材料厚度为1cm，热面温度为1000℃时，冷面温度为280～300℃，其10GHz的室温介电常数为1.72～2.5，损耗角正切为1.0～5.0×10^-3，兼具有良好的透波性能和隔热性能。