[发明专利]一种均相多孔陶瓷蓄热基体材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种均相多孔陶瓷蓄热基体材料的制备方法，属于蓄热材料制备技术领域。该方法将矿土混合后研磨成粉，以偏磷酸铝为粘连剂，用富含微生物的沼气液掺杂制浆，注模压制后预烧再和牛粪堆制发酵造孔制得坯体，最后水浸速冻处理后高温煅烧即得蓄热陶瓷基体。本发明通过微生物的发酵作用在预坯体中产生均匀分布的气孔，再利用浸入坯体中的水份结冰后体积增大的原理即“冰劈”作用来拓宽坯体内部孔径，增大孔隙率，最终制得基体，有效解决了目前常见陶瓷蓄热基体材料气孔分布不均匀、气孔率低导致负载量少，影响蓄热供能效率的问题，具有广阔的应用前景。

主权项

1.一种均相多孔陶瓷蓄热基体材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取300～400g高岭土、250～300g莫来石、200～250g赤泥以及220～250g河砂混合均匀后放入矿石磨粉机中，以70～80kW功率研磨20～30min后过200目筛得到混合矿土粉末；（2）按质量比为1:8将偏磷酸铝和上述混合矿土粉末一起装入陶瓷罐中，再向陶瓷罐中加入混合矿土粉末总质量1/2的禽畜粪便沼气池中上层沼液，用搅拌棒搅拌均匀后得到泥状预料并将其转入边长为5cm的正方体模具中，用液压机以4～6MPa的压力保压压制15～20min后放入烘箱在180～200℃下干燥40～50min，得到预坯体；（3）用纱布将上述预坯体包裹住放在腌菜坛底部，向坛中注满牛粪后盖住坛口，将腌菜坛放置在30～40℃温室中保温发酵2～3周，取出纱布包裹的预坯体，将其放入马弗炉，以300～400℃温度烧制1～2h后取出，冷却至室温，得到陶瓷坯体；（4）将上述陶瓷坯体浸入其体积5～8倍去离子水中，用超声振荡仪以200～300W功率振荡浸渍12～14h后用液氮速冻1～2min使浸入坯体孔隙中的去离子水结冰，速冻结束后待其自然恢复至室温，使孔隙中的冰融化，按前述浸水、速冻、融化的步骤反复操作3～5次，干燥后得到陶瓷基体粗品；（5）将上述得到的陶瓷基体粗品放入管式电阻炉中，先以5℃/min速率程序升温至400～500℃保温煅烧1～2h，再以3℃/min速率升温至600～700℃继续煅烧2～4h后出料，拆模后即得均相多孔陶瓷蓄热基体材料。