[发明专利]钛酸铝-莫来石复合陶瓷及其制备方法、多孔介质燃烧器及陶瓷过滤器

说明书

一种钛酸铝‑莫来石复合陶瓷及其制备方法、多孔介质燃烧器及陶瓷过滤器，属于陶瓷技术领域。钛酸铝‑莫来石复合陶瓷包括质量比为6～7:3～4的钛酸铝晶相和莫来石晶相；钛酸铝‑莫来石复合陶瓷的稳定成分选自氧化镁、氧化锶、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铈、三氧化二镧和氧化钇中的至少一种。本申请实施例的钛酸铝‑莫来石复合陶瓷同时具有良好的烧结强度和抗热震性能，改善了现有钛酸铝陶瓷的容易断裂和烧结强度低的缺点。

技术领域

本申请涉及陶瓷技术领域，具体而言，涉及一种钛酸铝-莫来石复合陶瓷及其制备方法、多孔介质燃烧器及陶瓷过滤器。

背景技术

钛酸铝陶瓷具有耐高温性能好、热膨胀系数小的优点，被广泛应用于金属冶炼、汽车工业和耐火材料等领域。然而，钛酸铝陶瓷在高温烧结时容易断裂、烧结强度低。

发明内容

本申请提供了一种钛酸铝-莫来石复合陶瓷及其制备方法、多孔介质燃烧器及陶瓷过滤器，本申请实施例的钛酸铝-莫来石复合陶瓷同时具有良好的烧结强度和韧性，改善了现有钛酸铝陶瓷的容易断裂和烧结强度低的缺点。

本申请的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种钛酸铝-莫来石复合陶瓷，钛酸铝-莫来石复合陶瓷包括质量比为6～7:3～4的钛酸铝晶相和莫来石晶相；钛酸铝-莫来石复合陶瓷的稳定成分选自氧化镁、氧化锶、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铈、三氧化二镧和氧化钇中的至少一种。

第二方面，本申请实施例提供一种第一方面实施例的钛酸铝-莫来石复合陶瓷的制备方法，钛酸铝-莫来石复合陶瓷的原料包括氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、莫来石粉、分散剂、粘接剂、用于稳定钛酸铝晶相的稳定剂以及用于溶解粘接剂的溶剂；氧化铝、二氧化硅、二氧化钛、莫来石粉和稳定剂的重量比为5～35：0.1～10：3～25：50～90：0.1～1；

制备方法包括：将具有三维网状结构的骨架材料浸入原料的浆料中使得骨架材料的骨架表面挂浆，然后进行热解和烧结成型，并使得骨架材料分解。

第三方面，本申请实施例提供一种多孔介质燃烧器，多孔介质燃烧器中具有第一方面实施例的钛酸铝-莫来石复合陶瓷，钛酸铝-莫来石复合陶瓷具有三维网络状的孔隙。

第四方面，本申请实施例提供一种陶瓷过滤器，陶瓷过滤器中具有第一方面实施例的钛酸铝-莫来石复合陶瓷，钛酸铝-莫来石复合陶瓷具有三维网络状的孔隙。

本申请实施例的钛酸铝-莫来石复合陶瓷及其制备方法、多孔介质燃烧器及陶瓷过滤器的有益效果包括：

原料中的粘接剂能够溶解于溶剂中，溶解后的粘接剂能够将氧化铝、二氧化钛和莫来石粉粘接在一起，分散剂则能够使得氧化铝、二氧化钛和莫来石粉比较均匀地分散在溶解后的粘接剂中。骨架材料的骨架表面挂上浆料，粘接剂在热解时固化将浆料固结在骨架材料的骨架表面，在烧结成型后，骨架材料的孔隙对应钛酸铝-莫来石复合陶瓷的孔隙，使得钛酸铝-莫来石复合陶瓷具有较高的孔隙率。

原料中的氧化铝和二氧化钛在高温烧结时发生反应生成钛酸铝晶相，余量的氧化铝和二氧化硅反应生成莫来石晶相，稳定剂在烧结过程中进入钛酸铝晶相转变成稳定成分，氧化镁、氧化锶、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铈、三氧化二镧和氧化钇这些稳定成分将生成的钛酸铝晶相进行稳定，避免钛酸铝晶相分解，从而可以改善因钛酸铝晶相分解造成陶瓷开裂。莫来石粉在高温烧结的过程中转变成莫来石晶相，莫来石晶相与钛酸铝晶结合在一起，具有钉扎作用，并且莫来石晶相本身具有较好的强度，从而使得陶瓷的强度增加。