[发明专利]一种轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法及过滤器

权利要求书

1.一种轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法及过滤器，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，将氧化镁、氧化铝、二氧化硅按照堇青石化学计量比进行配料得到混合粉体，将其加入到一定体积的去离子水中球磨混合配制成浆料；

步骤S20，将所述浆料进行发泡处理，获得泡沫浆料；

步骤S30，使所述泡沫浆料注入模具进行冷冻干燥；

步骤S40，将干燥后的所述坯体进行烧结，获得所述质高强堇青石多孔陶瓷。

2.根据权利要求1所述的轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述氧化镁的粒度为10nm～500nm、纯度99.9％，所述氧化铝的粒度为100nm～800nm、纯度99.99％，所述二氧化硅的粒度为1μm～10μm、纯度99.4％，且所述浆料的固含量为15vol％-25vol％。

3.根据权利要求1所述的轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法，其特征在于，所述步骤S10具体包括：

步骤S11，将氧化镁、氧化铝、二氧化硅按照堇青石化学计量比计算，按照特定固含量称量后加入到特定体积的去离子水中，其中固体颗粒的固含量控制在15vol％-25vol％称量，一定体积的去离子水按照计算浆料总体积的55％-75％称量；

步骤S12，向S11所述悬浮液中加入一定量的分散剂，之后将所述浆料与玛瑙球(球与粉体原料的质量比控制在1.3～2.1)混合并放入球磨罐中，在滚筒球磨机(转速为100rpm)上球磨15h～20h；

其中，所述分散剂为聚丙烯酸铵，所述分散剂为所述氧化镁、氧化铝、二氧化硅的总质量的2wt％-6wt％。

4.根据权利要求1所述的轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：

步骤S21，取适量的去离子水与明胶混合，放在水浴锅中以60℃加热，搅拌溶解为明胶溶液，适量的去离子水按照计算浆料总体积的10％-20％称量；

步骤S22，将S10所述球磨后的浆料球料分离后倒出与S21所述明胶溶液混合搅拌均匀(搅拌速度为450rpm)；

步骤S23，向S22所述浆料中加入发泡剂溶液并快速搅拌(搅拌机转速为1200rpm)得到所述泡沫浆料；

其中，在所述步骤S21中，所述明胶为一种高分子多糖，由动物皮肤、骨和肌膜等结缔组织中的胶原部分降解而成，具有优异的生物可降解性，无毒、无害且环境友好，明胶的加入量仅为所述氧化镁、氧化铝、二氧化硅的总质量的6wt％-10wt％；在所述步骤S22中，所述发泡剂溶液包括去离子水、十二烷基硫酸钠和十二醇，十二烷基硫酸钠为去离子水的0.1wt％，十二醇为去离子水的0.008wt％，所述发泡剂溶液在所述浆料中的含量为2g/L。

5.根据权利要求1所述的轻质高强堇青石多孔陶瓷的绿色制备方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：

步骤S31，将S20所述泡沫浆料倒入模具，之后放入冷冻干燥机的冷阱内进行预冷冻10～30min后脱模得到坯体；

步骤S32，将S31所述脱模后的坯体在冷阱中继续冷冻8～9h；

步骤S33，将S32所述坯体拿出置于冷冻干燥机中进行抽真空干燥，时间为20～24h，真空度为5～10Pa；

其中所用模具为纸质易拆卸，冷冻干燥前后尺寸变化范围为0.65％～0.81％。