[发明专利]利用胶态成型工艺制备轻质、高强度陶瓷材料的方法

摘要

本发明公开了属于陶瓷材料制备技术领域的一种利用胶态成型工艺制备轻质、高强度陶瓷材料方法。具体工艺步骤包括：以特殊的有机单体、溶剂、引发剂或螯合剂以及陶瓷粉体为原料体系，制备出超低固相含量的悬浮体，采用单体凝胶聚合或高分子交联的方式原位固化制得陶瓷坯体：经过干燥、排胶和无压高温烧结得到轻质、高强度陶瓷材料。本发明通过改变悬浮体固相含量、烧结条件、粉体粒径，实现对材料最终气孔率、气孔尺寸的控制。本发明工艺条件易于实现，适用材料体系范围广，工艺简单、成本低廉、有机物含量低，符合环保要求，所生产的超轻质、高强度陶瓷材料适用于作为过滤器、催化剂载体、生物陶瓷、航天轻质结构部件等多种用途。

主权项

1.一种利用胶态成型工艺制备轻质、高强度陶瓷材料的工艺方法，其特征在于，该方法的具体工艺步骤包括：1)坯体的制备：以单体、高分子聚合物、溶剂、引发剂或螯合剂以及陶瓷粉体为原料，制备成为固相体积含量为5～45vol％的悬浮体，采用单体凝胶聚合或高分子交联的方式实现悬浮体原位固化，制备得到低密度、高强度的陶瓷坯体，其中单体为有机单体或无机单体；2)将湿坯体脱模后，在溶剂挥发的温度条件下进行通风干燥，同时保证坯体的干燥收缩量＜1％；3)在加热排胶炉中按照2～5℃/min的升温速率升至有机物挥发的温度，并保温1.5～3h，以排除其中的有机物；4)无压高温烧结炉中，根据陶瓷原料性质的不同，在1000～2000℃的温度下保温1～3h，最终获得整体气孔率为50％～90％、抗压强度超过10MPa的轻质、高强度陶瓷部件。