[发明专利]一种六铝酸钙多孔陶瓷的制备方法

说明书

本发明涉及一种六铝酸钙多孔陶瓷的制备方法，该方法是将ρ‑Al₂O₃粉末和碳酸钙粉末配料后，加入去离子水，机械搅拌并超声波振荡后，将其注模成型、固化，随后放入恒温干燥箱中干燥，脱模后置于高温炉中在空气气氛下烧结，获得六铝酸钙多孔陶瓷。本发明方法工艺简单易行，操作过程对环境没有污染，所制备的产品具有纯度高、气孔率高、热导率低且耐压强度高等优点。

技术领域

本发明涉及一种六铝酸钙多孔陶瓷的制备方法，属于耐火材料制备技术领域。

背景技术

六铝酸钙(CA₆)是Al₂O₃-CaO二元系中熔点最高的化合物，其熔点高达1875℃。六铝酸钙多孔陶瓷因其具有化学性质稳定、热膨胀系数低、热导率低、且其高温热导率随温度升高变化较小等优点，而被广泛应用于高温窑炉、冶金耐火材料及航空航天保温材料等领域。尤其是在冶金耐火材料领域，六铝酸钙多孔陶瓷在还原性气氛下稳定性好、在含FeO熔渣中溶解度极低、且其对高温熔融金属和熔渣的润湿性差，同时其微观组织的片状晶体结构具有极大的比表面积，因此，六铝酸钙多孔陶瓷已作为新型冶金高温隔热材料而成为研究的热点之一。

目前，多孔六铝酸钙材料的制备工艺主要包括添加造孔剂法和发泡法，添加造孔剂法虽然成本低廉，但所添加的造孔剂多为有机物，在烧失有机物并造孔过程中易污染环境，同时，造孔剂法无法获得高气孔率多孔陶瓷，且其气孔孔径分布极不均匀。发泡法虽然可获得孔径分布均匀的气孔，但其大量使用的有机物，如减水剂、分散剂及发泡剂等，在后续烧失的过程中不仅产生对环境有害的气体，还易残存含K、Na等化合物，导致其高温使用性能显著下降。

因此，发明一种工艺简单易行、不添加任何有机或无机化合物、对环境友好且气孔分布均匀的制备工艺，是六铝酸钙多孔陶瓷制备领域亟待解决的主要问题之一。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种六铝酸钙多孔陶瓷的制备方法，该制备方法简单易行、不添加任何有机或无机化合物、对环境友好，且获得的陶瓷气孔分布均匀。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种六铝酸钙多孔陶瓷的制备方法，该方法是将ρ-Al₂O₃粉末和碳酸钙粉末配料后，加入去离子水，机械搅拌并超声波振荡后，将其注模成型、固化，随后放入恒温干燥箱中干燥，脱模后置于高温炉中在空气气氛下烧结，获得六铝酸钙多孔陶瓷。

如上所述的方法，优选地，所述ρ-Al₂O₃与碳酸钙按照质量比为87.2:12.8配料。

如上所述的方法，优选地，所述去离子水的加入量为原料总质量的40～150％。

如上所述的方法，优选地，所述超声波振荡的时间为5～10分钟。

如上所述的方法，优选地，所述恒温干燥的温度为60～80℃，干燥时间为24～72小时。

如上所述的方法，优选地，所述烧结温度为1500～1650℃。

如上所述的方法，优选地，所述烧结时间为1～8小时。

如上所述的方法，优选地，所述ρ-Al₂O₃原料，其氧化铝含量≥90％。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：