[发明专利]一种多孔陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔陶瓷材料及其制备方法，属于陶瓷材料领域。所述陶瓷材料所含原料及重量份数为：骨料60‑75份、高岭土5‑10份、四羟基草酸铝8‑15份、熔剂1‑3份、粘合剂3‑7份、分散剂0.5‑2份、润滑剂1‑3份、水15‑18份。其中四羟基草酸铝在陶瓷泥料灼烧过程中释放气体，完成陶瓷材料的造孔，其分解得到的超细氧化铝则作为陶瓷组分原位结合于陶瓷相中，由于熔剂的加入使陶瓷泥料灼烧过程中四羟基草酸铝分解释放气体和低熔陶瓷相生成的温度窗口相匹配，避免了常见造孔剂分解释放气体时陶瓷尚未产生熔融相的问题，以及常见造孔剂分解排放污染性气体问题。本发明获得的多孔陶瓷孔道均匀贯通、孔隙率可控、稳定性好。

技术领域

本发明属于陶瓷材料领域，尤其是涉及一种多孔陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

多孔陶瓷材料大部分应用在过滤领域中，多孔陶瓷材料通常是用α-氧化铝、莫来石、碳化硅等为主料，经过成型，烧结而成，现有技术中，为了提高多孔材料过滤性能，通常添加大量的有机造孔剂，来提高通量，这样会造成孔径大小和分布比较宽、强度不高、产品易开裂、合格率不高等缺陷。随着经济的高速发展，工业生产也随之发展，多孔陶瓷材料中平板陶瓷膜作为水过滤的一种重要材料，在工业生产环保中担任重要角色。面临的问题是废水、废气、固废三废等环保；急需要解决，由于工业上的废水大部分是酸碱性的，有机膜不耐腐蚀，无机多孔陶瓷膜具有耐腐蚀，耐温，强度高等优势。

而平板陶瓷膜在多孔陶瓷领域里又具有低成本、高通量、低能耗、性能稳定、易清洗等特点，是当今工业水处理中首先的环保产品。同时平板陶瓷膜具有热稳定性好，耐酸、耐碱、耐有机溶剂，pH值适用范围宽，机械强度大，易清洗、易再生，能耗低等特点。

目前大部平板膜生产厂家，生产平板膜支撑体为了增加气孔率，使用有机造孔剂量大，造孔剂大多是淀粉、石墨、树脂粉、聚合物塑料球、木炭粉、石蜡等；一般添加量高达10％以上，但是有机物高温排焦会带来产品开裂比较多，合格率低，另一方面，由于使用的有机造孔剂，为了增加气孔隙，必须增加造孔剂添加量，这样会造成产品强度下降；同时还会排放大量有害气体，严重污染环境。且现有技术中多孔陶瓷材料的有机造孔剂与无机主料如α-氧化铝、莫来石、碳化硅等之间混合之间相容性差，结合力差，易产生团聚现象，产品出现大孔，孔径分布不均等缺陷。

发明内容

本申请针对现有技术的不足，本发明提供了一种利用四羟基草酸铝造孔剂制备的多孔陶瓷材料及其制备方法。本发明工艺简单，低成本，制备得到的陶瓷材料具有高孔隙、能量高、稳定性好等特点。

本发明的技术方案如下：

一种多孔陶瓷材料，所述陶瓷材料所含原料及各原料重量份数为：骨料60-75份、高岭土5-10份、四羟基草酸铝8-15份、熔剂1-3份、粘合剂3-7份、分散剂0.5-2份、润滑剂1-3份与水15-18份。

所述骨料为α-氧化铝、碳化硅、莫来石或尖晶石中的至少一种；所述骨料的平均粒径为5-15μm。

所述陶瓷材料形状为片状、板状、管状或网状多孔陶瓷材料中的一种。

所述四羟基草酸铝的粒径在40nm-5μm之间；优选的，所述四羟基草酸铝粒径在40nm-2μm之间。

所述高岭土为膨润土、红柱石或水洗高岭土中的至少一种，且平均粒度为3-5μm。

所述熔剂为硼酸、氧化硼、硼酸钠或硼酸锌中的至少一种，硼酸、氧化硼、硼酸钠与硼酸锌的纯度大于95％。

所述粘合剂为羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、黄原胶或淀粉醚中的至少一种；且所述粘合剂的粘度范围为4000-6000mPa·s。

所述分散剂为油酸、硬脂酸钠、月桂酸钾皂、硬脂酸或月桂酸中的至少一种。

所述润滑剂为菜籽油、色拉油、玉米油、桐油或烯烃油中的至少一种。