[發明專利]一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法

無效

• 申請號: 201110263920.9
• 申請日: 2011-09-07
• 公開（公告）號: CN102417367A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 閆洪;呂新雨;艾凡榮
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;B09B3/00
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

本發明涉及一種泡沫陶瓷制備方法，尤其涉及一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法。

背景技術

?在經濟高速發展的的大背景下，工業化的進程不斷加快，資源和環境日益成為人類面臨的兩大挑戰，節約資源、保護環境的要求越來越高。泡沫陶瓷特別是以廢棄物為主要原料的泡沫陶瓷順應了這種形勢發展的新材料，它能夠提高效率、節約資源，在建設資源節約型、環境友好型社會發揮越來越重大的作用。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，此方法工藝簡單、易于實施，設備要求不高，設備成本低，是一種經濟實用具有廣闊發展前景的多孔材料制備工藝。泡沫陶瓷多孔體的孔結構與有機泡沫孔體的結構幾乎相同，可以通過選擇不同規格的前軀體（聚氨酯泡沫）來控制孔徑尺寸，此種陶瓷呈三維網狀骨架結構，這種結構可應用于很多領域。

本發明是這樣來實現的，一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，方法為:?首先將陶瓷粉料與分散劑檸檬酸三銨球磨混合，分散劑為陶瓷粉料質量的0.67%，制得粘度為600～2200mPa·s、固含量質量分數為50%～70%、沉降時間在24h以上的陶瓷漿體，然后將漿體在經過預處理的聚氨酯泡沫上進行掛漿，于110℃干燥箱內干燥24h，隨后進行第二次掛漿，干燥后于110℃～1200℃進行燒結3h。

所述陶瓷粉料為下列重量百分比：70～90%的沉珠，8～24%高嶺土及１～3％的硅酸鈉和1～3%的添加劑，添加劑為淀粉、PVA、檸檬酸三銨的一種或若干種的混合物，采用有機泡沫浸漬法制得。

所述聚氨酯泡沫的孔徑大小為0.2～100μm。

所述預處理的聚氨酯泡沫的處理方法為：用質量分數為10%NaOH溶液浸泡45min后，再用質量分數為2%的羧甲基纖維素活性劑溶液處理。

可應用于冶金、材料增強等領域。

本發明的技術效果是：采用本方法制備的沉珠泡沫陶瓷孔徑可控且孔隙率高（達85%以上）且為開孔結構。本發明使用的主要原料—沉珠，為我國最大的單一固體污染源之一，因此本發明對于減少環境污染，最大限度的改善人類的生存環境具有重要意義。更重要的是本發明通過這種污染源制得沉珠泡沫陶瓷，實現了變廢為寶，此種泡沫陶瓷可用于冶金、材料增強相等多個領域。

具體實施方式

本發明將通過以下實施例作進一步說明。

本實例中的漿料使用70～90%的沉珠，8～24%高嶺土及少量的硅酸鈉和添加劑均勻球磨6h獲得。球磨后的漿料使用稀鹽酸和稀氨水調節PH值為11，并加入少許分散劑和消泡劑。本實施例中所涉及的素坯，是通過兩次掛漿及干燥工藝獲得，掛漿的過程中必須使前軀體充分浸漿，并且第一次掛漿后使用擠壓的方式將多余漿料去除，然后干燥;第二次掛漿后多余的漿料要用離心機甩掉多余漿料。兩次的干燥工藝為100℃保溫24h。經過兩次掛漿干燥后得到的陶瓷坯體即為素坯。

實施實例1。

利用規格為20PPI的聚氨酯泡沫浸漬后得到素坯，將素坯放入箱式電阻爐內，在空氣氣氛下，100℃—200℃升溫速率為2℃/min，在200℃—630℃的升溫速率為0.4—0.9℃/min，在600℃—1230℃的升溫速率為3.5—5℃/min，并在1230℃保溫4h。

實施實例2。

利用規格為15PPI的聚氨酯泡沫浸漬后得到素坯，將素坯放入箱式電阻爐內，在空氣氣氛下，110攝氏度—200℃升溫速率為2℃/min，在200℃—630℃的升溫速率為0.4—0.9℃/min，在600℃—1230℃的升溫速率為3.5—5℃/min，并在1230℃保溫4h。

使用規格為20PPI的泡沫作為載體，制備的泡沫陶瓷的孔徑大小均勻，幾乎所有的孔均為顯氣孔，孔筋粗細較均勻，強度較好，其抗壓強度為16MPa左右。

使用規格為15PPI的泡沫作為載體，制備泡沫陶瓷的孔徑大小均勻，幾乎所有的孔均為顯氣孔，孔筋粗細較均勻，強度較好，其抗壓強度為23MPa左右。

?觀察泡沫陶瓷制品發現，采用本發明得到的粉煤灰泡沫陶瓷，孔徑大小均勻、可控，掛漿量適中，孔筋強度較高，而且工藝簡單、安全可靠，操作方便。