[发明专利]一种高强度泡沫陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开一种高强度泡沫陶瓷的制备方法，由以下步骤制备而成：1）称取以下重量份数的各原料：木质纤维素5‑6份；聚醚80‑95份；催化剂0.2‑0.5份；水2‑5份；十二烷基硫酸钠1.5‑3份；甲苯二异氰酸酯6‑8份；2）将步骤1）称取的各组分加入容器中搅拌均匀，待反应10‑15分钟后取出静置8‑12小时固化得到坯体；然后将坯体置于开孔箱内，抽真空后，充入比例为1:1:2的乙炔、氢气和氧气至常压后静置5‑10分钟，然后点火开孔，得到具有空间网状结构的有机载体；本发明通过陶瓷浆料结合有机载体从整体上有效提高了泡沫陶瓷的强度。

技术领域

本发明涉及一种高强度泡沫陶瓷的制备方法。

背景技术

泡沫陶瓷是一种具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷，由于其具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀再生简单及良好的过滤和吸附性等优点，被广泛应用于熔铸、化工催化载体材料、隔热材料、燃烧器、吸音材料等。

熔铸是泡沫陶瓷过滤板应用最为广泛的行业之一，它的作用是使紊乱、翻腾的铝水经过陶瓷过滤板三维孔后变得平稳、均匀、干净，从而大大降低了夹杂物等铸造缺陷而导致的废品，节约生产成本。

化工催化载体材料，泡沫陶瓷具有高比表面性，使其作为催化载体，可以增加有效接触面积，增强催化效果。且其具有耐热、不污染、不易中毒、成本低廉等优点，已广泛应用于汽车尾气、化工领域等处理有毒、恶、臭等有害气体，进一步环境保护。

作为隔热材料，泡沫陶瓷由于闭气孔的存在，降低了其放热效率，减少了热传播过程中的对流，使其具有陶瓷热传导率低，抗热震性能优良等特性，是一种理想的隔热材料。目前被应用于航天飞机外壳的隔热等。

燃烧器的应用，泡沫陶瓷又一个用途是作为多孔介质燃烧器，因其通过陶瓷材料提供的良好热交换降低了火焰温度，故在惰性多孔陶瓷表面内或在接近多孔陶瓷表面外进行各种燃烧的预混合燃烧，从而节省了能量，并显著降低了CO_X、NO_X排放。

吸音的应用，泡沫陶瓷具有大量三维空间网络结构的孔隙。声波传入多孔体内部后，引起孔隙中的空气产生振动并使陶瓷经络发生摩擦，由于粘滞的作用，声波转变为热量而消失，从而达到吸收声音的效果。

泡沫陶瓷的制备一般采用有机载体浸渍工艺，用具有空间网状结构的有机载体浸渍陶瓷浆料，干燥后烧掉有机载体，获得泡沫陶瓷，其独特之处在于它凭借了有机载体所具有的开孔三维网状骨架的特殊结构，将制备好的浆料均匀地涂覆在载体网状上，而烧掉有机载体后获得泡沫陶瓷。

但是由于陶瓷浆料为水基浆料，有时有机载体与浆料之间的润湿性差，在浸渍浆料时就会出现载体结构之间的交叉部分附着较厚的浆料，而在结构桥部和棱线部分浆料附着很薄的现象，这种情况会导致制品在烧制过程中胚体开裂，使泡沫陶瓷强度降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种强度高的泡沫陶瓷的制备方法。

本发明的技术解决方案如下：一种高强度泡沫陶瓷的制备方法，由以下步骤制备而成：

1）称取以下重量份数的各原料：木质纤维素5-6份；聚醚 80-95份；催化剂0.2-0.5份；水 2-5份；十二烷基硫酸钠1.5-3份；甲苯二异氰酸酯6-8份；

2）将步骤1）称取的各组分加入容器中搅拌均匀，待反应10-15分钟后取出静置8-12小时固化得到坯体；然后将坯体置于开孔箱内，抽真空后，充入比例为1:1:2的乙炔、氢气和氧气至常压后静置5-10分钟，然后点火开孔，得到具有空间网状结构的有机载体；

3）将重量份计的高岭土8-12份，氧化铝50-60份、黏土5-15份、羧甲基纤维素10-12份混合均匀后加入去离子水再次搅拌混合均匀配制成固含量为50wt%的陶瓷浆料；