[发明专利]一种高比表面氧化铝泡沫陶瓷的制备方法

说明书

本发明属于陶瓷加工技术领域，具体说是一种高比表面氧化铝泡沫陶瓷的制备方法。氧化铝泡沫陶瓷制备方法包括以下步骤：①按照质量份数比分别称取原料；②将三氧化二铝、二氧化硅、氧化镁、天然粘土、淀粉、分散剂、去离子水混合后进行研磨得到陶瓷浆料；③泡沫载体的制备：以聚苯乙烯、3‑甲基苯乙炔为原料制备共轭微孔聚合物；将共轭微孔聚合物、聚丙烯、氧化锌、皂荚、环状糊精、微晶纤维素、甜菜碱、聚乙烯醇、发泡剂、去离子水混合均匀后进行挤压发泡得到泡沫载体；④向泡沫载体中加入陶瓷料浆，然后进行挤压，挤出过剩料浆制成泡沫陶瓷坯体，将坯体干燥后升温使泡沫载体完全挥发，然后再烧结、冷却即得该氧化铝泡沫陶瓷。

技术领域

本发明属于陶瓷加工技术领域，具体说是一种高比表面氧化铝泡沫陶瓷的制备方法。

背景技术

泡沫陶瓷是一种继普通多孔陶瓷和蜂窝多孔陶瓷之后发展起来的第三代多孔陶瓷制品，它是一种具有三维网状结构的高气孔率多孔陶瓷，除了具有多孔陶瓷所具有的低密度、抗腐蚀、良好的隔热性能、耐高温和使用寿命长等优点以外，它还具有高渗透率、高比表面积和复杂的孔道结构，泡沫陶瓷的这些特性使得它在冶金、化工、机械、环保等行业可以作为高温气体净化器、柴油机排放的固体过滤器、熔融金属过滤器，以及作为物理分隔板，隔音隔热材料，处理化工厂废物和汽车尾气的催化剂载体等。

根据材质的不同，泡沫陶瓷材料可以分为多孔陶瓷材料、多孔金属材料和泡沫塑料。其中，多孔陶瓷材料具有刚度高、化学性质稳定、耐热性能佳等特点，如：氧化铝多孔陶瓷、碳化硅多孔陶瓷、氧化锆多孔陶瓷、羟基磷灰石多孔陶瓷等；多孔金属材料具有孔隙率高、隔音性好、导热率高等特点，同时也是一种集功能和结构于一体的新型材料，如铝合金和镁合金多孔材料；泡沫塑料具有导热率低、隔热性好、密度小等特点，如高比表面有机材料。

氧化铝陶瓷具有低密度、高硬度、高强度、高温稳定性和抗腐蚀性等特点，是当今材料领域研究和应用较多的性能优异的结构陶瓷材料。氧化铝多孔陶瓷具有抗震性能好、强度高、热膨胀系数低、压降小、寿命长，催化转化效率高等优点。

泡沫陶瓷的制备方法有多种，如：发泡法、有机泡沫体浸渍法、溶胶凝胶法等。有机体泡沫体浸渍法适用于制备开气孔、高气孔率的多孔陶瓷，且有机泡沫体浸渍法具有设备少、制造成本低、工艺过程简单等优点，目前被广泛应用。

发明内容

本发明提供一种高比表面氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，该陶瓷比表面积大，孔隙均匀，化学稳定性高，机械强度高，耐高温和耐酸碱腐蚀能力强。

本发明的方案是通过这样实现的：一种高比表面多孔氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照质量份数比分别称取下述各种原料：三氧化二铝40~50份、二氧化硅30~35份、氧化镁13~15份、天然粘土10~15份、淀粉10~12份、分散剂10~12份、聚苯乙烯20~30份、3-甲基苯乙炔18~22份、三乙醇胺40~50份、碳酸钾15~20份、聚丙烯28~30份、氧化锌8~13份、皂荚6~8份、环状糊精50~60份、微晶纤维素5~6份、甜菜碱5~6份、聚乙烯醇10~12份、发泡剂8~12份、去离子水适量；

(2)将三氧化二铝40~50份、二氧化硅30~35份、氧化镁13~15份、天然粘土10~15份、淀粉10~12份、分散剂10~12份混合均匀后加入去离子水再次搅拌混合均匀得到混合物料，将混合物料置于球磨机中进行研磨，配制成固含量质量分数为50~60%的陶瓷浆料；