[發明專利]一種利用熱致相分離技術制備多孔陶瓷的方法

有效

• 申請號: 201210451675.9
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102951924A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 王紅潔;岳建設;董斌超;喬冠軍;史忠旗
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/622;C04B35/584;C04B35/599
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種利用熱致相分離技術制備多孔陶瓷的方法，其特征在于：使用易揮發的苯甲酸BA作為造孔劑，將其溶于無水乙醇中，然后通過熱致相分離技術控制造孔劑數量和形貌，采用傳統的注漿成型方法制備陶瓷素坯。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：具體制備方法包括如下步驟：

（1）苯甲酸飽和溶液的配置：按質量比BA：無水乙醇=1-1.4配制BA-乙醇溶液，將溶液在60℃下攪拌直到BA完全溶解于無水乙醇中；

（2）陶瓷漿料的制備：將提前混合均勻的陶瓷粉和燒結助劑一起倒入步驟（1）配置好的BA-乙醇溶液中配置陶瓷漿料，其中BA-乙醇溶液質量m_溶液：陶瓷粉質量m_陶瓷粉=1:1.5，再添加占陶瓷漿料1-5wt.%分散劑，在60℃下用磁力攪拌器攪拌陶瓷漿料，磁力攪拌器旋轉速率為200-400r/min，攪拌時間為2-4h；

（3）坯體成型：將攪拌均勻的陶瓷漿料在30℃-50℃下繼續攪拌，使其充分相分離析出造孔劑BA，然后倒入預熱至相同溫度的干燥石膏模具中成型，待陶瓷漿料中多余的液相被充分吸收后，脫模，取出陶瓷素坯；

（4）排除造孔劑：干燥后的陶瓷素坯置于烘箱中，待無水乙醇充分蒸發，將烘箱的溫度升高至130-150℃保溫12-24h，使得造孔劑充分揮發形成多孔陶瓷坯體；

（5）燒結：將排除造孔劑后的多孔陶瓷坯體，在1600-1800℃下燒結2-4h。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述的BA純度為99%的工業級。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（1）所述的將溶液在60℃下攪拌為將溶液置于配有60℃水浴加熱的電磁攪拌器中攪拌。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（2）所述的陶瓷粉和燒結助劑的質量比為95：5。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（2）所述的燒結助劑為Y₂O₃。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（2）所述的分散劑為聚乙烯吡咯烷酮PVP。

8.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（5）的燒結工藝，當多孔陶瓷為多孔氮化硅時，其燒結溫度為1700-1750℃，保溫時間2-4h；當多孔陶瓷為多孔SiAlON時，其燒結溫度分為兩個階段：首先在1300℃下氮化2-4h，然后再1600-1800℃下，保溫2-4h。

9.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：制備的多孔陶瓷的氣孔率在50-69%之間。