[發明專利]一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 201710466903.2
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107266112A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 舒小山;章建武;宮平;湯興友
• 申請（專利權）人: 安徽省含山瓷業股份有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B33/13;C04B33/32;B28B3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司34112
• 代理人: 方琦

技術領域

本發明涉及日用陶瓷技術領域，尤其涉及一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法。

背景技術

多孔陶瓷是一類含有發達孔隙結構的無機非金屬類材料，具有突出的化學穩定性、耐腐蝕性以及耐熱沖擊性等，適用于過濾、凈化、保溫等眾多工業領域。傳統的日用陶瓷中例如鍋、碗、碟、盆中大多數都是接近致密的，所以保溫效果很差，導熱系數高，人們在手持這些陶瓷器具所盛裝的食物時，容易燙手，而且里面食物不容易保溫，這就需要把多孔陶瓷的概念引入日用陶瓷領域中，以提高了日用陶瓷的保溫效果。

現有技術中有將陶瓷漿料利用有機單體的凝膠固化性能將陶瓷漿料利用凝膠注模成型的方式制備多孔陶瓷，然而這種工藝生長周期長，效率低，工藝成本高，且應用的有機物對人體以及環境存在潛在危險，這就限制了再日用多孔陶瓷中的應用，就需要在傳統制造工藝的基礎上進行一定的改性，以制造出成本低廉、安全、結實耐磨的日用陶瓷坯體。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，包括以下具體步驟：

（1）將高嶺土、碳化硅按照8.5-9:1的配比添加到混料機中進行干法混合60-80分鐘后形成陶瓷粉料待用；將適量的漿粕浸泡在2-3倍量的去離子水中，混合均勻后以3000-3500轉/min的速度疏解5-8分鐘，然后將其放置于烘箱中以100-105℃下干燥至恒重，最后粉碎，過800目篩，得到漿粕纖維微粉待用；

（2）將硅烷偶聯劑KH550溶于適量無水乙醇中形成濃度為7-8%的硅烷偶聯劑KH550無水乙醇溶液，然后滴加適量的濃度為10wt%的鹽酸溶液，使溶液pH變為3-4，然后將微晶纖維素與步驟（1）得到的漿粕纖維微粉按照一定的比例添加其中，水浴加熱至60-70℃，攪拌反應60-90分鐘后噴霧干燥，得到復合造孔劑；

（3）將步驟（1）得到的陶瓷粉料與其質量0.5-0.8%的六偏磷酸鈉混合后加入2-3倍量的去離子水中，然后加入陶瓷粉料質量5-6%的復合造孔劑，以800-1000轉/分的速度攪拌分散均勻后利用壓濾機進行壓濾，將得到的泥坯進行干壓成型，然后在烘箱中以75-80℃干燥3-4小時，得到成型干燥的陶瓷坯體；

（4）將成型干燥的陶瓷坯體放置在無壓燒結爐中，空氣氣氛中以5-10℃/min的升溫速度升溫至1300-1350℃后保溫2-3小時，冷卻至室溫后取出，得到多孔日用陶瓷坯體。

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，步驟（1）中所述的高嶺土為微米級高嶺土，碳化硅為納米碳化硅。

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，步驟（1）中所述的漿粕是指棉漿粕、松木漿粕、竹漿粕中的一種。

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，步驟（2）中所述的將微晶纖維素與步驟（1）得到的漿粕纖維微粉按照一定的比例添加到處理后的硅烷偶聯劑KH550無水乙醇溶液中是指按照每100ml處理后的硅烷偶聯劑KH550無水乙醇溶液中加入0.5g微晶纖維素與0.5g步驟（1）得到的漿粕纖維微粉。

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，步驟（3）中所述的泥坯進行干壓成型的具體條件是指：將泥坯放在萬能試驗機上干壓成型，最大壓力為108KN，運行速度為2mm/min。

本發明的優點是：本發明在傳統日用陶瓷制備工藝的基礎上對造孔劑進行改性，將漿粕進行疏解后干燥粉碎成漿粕纖維微粉與微晶纖維素混合，利用水解后的硅烷偶良劑KH550進行表面改性，改性使得微晶纖維素和漿粕纖維微粉表面的羥基被氨基取代，在降低造孔劑表面能的同時添加到陶瓷漿料中也改善了其在陶瓷漿料基材中的分散狀態，通過燒結，可以獲得尺寸均一且排列松散的孔隙結構，氣孔率顯著提高；同時本發明采用壓濾后干壓成型的方式對陶瓷粉料進行壓制成型，有凝膠注模成型相比，工藝簡單，普適性高，大大提高了工作效率；最后通過燒結，高嶺土顆粒與碳化硅顆粒之間相互結合，通過相變、熔融、溶解等固相反應，得到強度高的玻璃相結構產品，配合適量復合致孔劑的添加，增強孔隙率的同時不會降低陶瓷坯體的強度、韌性、耐磨性；

本發明方法制得的多孔陶瓷坯體具有質輕、韌性好、保溫效果好的優點，而且工藝簡單、生產效率高，成本低廉，提高了日用陶瓷的附加價值，具有一定的開發價值。

具體實施方式

一種添加復合造孔劑的日用多孔陶瓷的制備方法，包括以下具體步驟：