[发明专利]一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：（1）将改性蛋白土、α‑氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2 h，得到混合均匀的粉料；（2）将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt%的陶瓷料；（3）通过6Mpa的压力通过成型，成型后干燥脱模；（4）烧结成型，即得泡沫莫来石多孔陶瓷。本发明采用改性蛋白石和聚苯乙烯共同作为造孔剂，相互补充，使得制备的陶瓷材料空隙率高，强度高。

技术领域

本发明涉及一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，属于无机陶瓷材料领域。

背景技术

莫来石具有低的膨胀系数、良好的抗热震性和低的热导率，在高温下具有好的机械强度和化学稳定性。但是要作为隔热材料，必须进一步降低其导热系数。制备莫来石泡沫陶瓷是有效降低导热系数的方法，用莫来石为原料制作泡沫陶瓷不仅可以进一步降低莫来石材料的热导率，而且可以降低莫来石陶瓷的热膨胀系数，提高莫来石材料抗蠕变的性能和抗热震性，使莫来石可以在对材料的抗热震性要求比较高的环境下使用。当泡沫陶瓷作为高温结构构件应用时，由于引入大量气孔导致泡沫陶瓷重烧线收缩率提高、荷重软化温度降低、高温蠕变严重、耐压强度降低，从而使泡沫陶瓷的使用温度很难提高，并使应用范围受到限制。因此，提高泡沫陶瓷的高温力学性能和可靠性也是目前的研究热点。狄正贤等(制备莫来石泡沫陶瓷的工艺因素，材料科学与工程学报，140期).以红柱石:氧化铝＝8020为耐火材料，造孔剂EPS(粒径<0.60mm)加入量9wt％，在1450℃锻烧，可以得到理想的莫来石泡沫陶瓷，其表观密度达0.52g/cm³，孔隙率为83％，抗折强度达1.54MPa。该方法存在以下问题:以EPS为造孔剂，导致其抗折强度不高，仅有1.54MPa。

发明内容

本发明提供了一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，解决了现有泡沫莫来石陶瓷造孔剂选用不合适，导致其抗折强度不高等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)将改性蛋白土、α-氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2h，得到混合均匀的粉料；

(2)将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt％的陶瓷料；

(3)通过6Mpa的压力通过成型，成型后干燥脱模；

(4)烧结成型，即得泡沫莫来石多孔陶瓷；

进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：12：28：2:1.5:1:1:6-10:14。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性蛋白土的制备方法为：称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结助剂，按照重量份计，包括40-50份长石、30-40份高岭土、5-10份二氧化硅、3-5份钛白粉、0.5-1份氧化镧。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结成型具体为：250℃，2h，320℃，2h；然后以5℃/min升至1600℃保温4小时烧结，然后随炉冷却。

本发明的有益效果：