[發明專利]一種纖維增強抗熱震泡沫陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 201810873163.9
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108863421A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 裘友玖;章紅英;趙金晶
• 申請（專利權）人: 佛山陵朝新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/622;C04B38/06
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本發明屬于泡沫陶瓷材料制備技術領域，具體涉及一種纖維增強抗熱震泡沫陶瓷的制備方法。本發明將碳化硅粉、剛玉粉、高嶺土粉混合放入硅溶膠中得到碳化硅泡沫陶瓷漿料，將聚氨酯海綿放入氧化硅包覆石蠟微膠囊與硅溶膠混合而成的石蠟硅膠中得到泡沫陶瓷預制體，最后裝入模具并填入碳化硅泡沫陶瓷漿料，經燒制得到纖維增強抗熱震泡沫陶瓷，二氧化硅包覆石蠟微膠囊中石蠟熱熔呈液態潤滑劑，能夠防止孔結構的連通重疊，起到提高閉孔率的作用，并且內層未被分解的石蠟能夠在高溫下吸熱，流動散熱，使泡沫陶瓷的導熱率降低，碳化硅在基體中充當骨架，可提高泡沫陶瓷的力學性能，具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于泡沫陶瓷材料制備技術領域，具體涉及一種纖維增強抗熱震泡沫陶瓷的制備方法。

背景技術

泡沫陶瓷是繼多孔陶瓷、蜂窩陶瓷之后發展起來的第三代多孔陶瓷，是具有三維空間網架結構的高氣孔率的多孔陶瓷體。泡沫陶瓷具有高熔點、耐腐蝕、耐磨損等優異的陶瓷本征性能，且由于大量孔隙的引入，還具有低熱導率、可控滲透性、高比表面積、低密度、高比強度、低介電常數等性能。泡沫陶瓷作為高性能綠色環保材料，在凈化分離、化工催化劑載體、高級保溫材料和傳感器材料等方面獲得廣泛應用，已引起材料科學家們的高度關注。

目前，常見的泡沫陶瓷有Al₂O₃、ZrO₂、SiC、Si₃N₄泡沫，以及石墨化炭泡沫等。氧化物陶瓷由于高溫下易蠕變，其泡沫長期使用溫度低于1600℃；非氧化物陶瓷的熔點較高，SiC熔點可達2800℃，石墨化炭可耐3000℃高溫而不升華，但Si、C元素高溫氧化特性限制了其在氧化環境中的應用。

泡沫陶瓷一般可以分為兩類，即開孔陶瓷及閉孔陶瓷，這取決于各個孔穴是否具有固體壁面。如果形成泡沫體的固體僅僅包含于孔棱中，則稱之為開孔陶瓷，其孔隙是相互連通的。如果存在著固體壁面，則稱為閉孔陶瓷，其中的孔穴由連續的陶瓷基體相互分隔。泡沫陶瓷應滿足以下要求：

（1）熱傳導率低；

（2）不燃、防火；

（3）與水泥砂漿、混凝土等相容性好。熱脹冷縮下不開裂、不變形、不收縮，能與水泥砂漿、混凝土、飾面磚等可靠粘結，與水泥砂漿的粘結強度可達0.2MPa以上；

（4）吸水率低。不會吸水膨脹變形；

（5）耐候性好。

由于泡沫陶瓷的氣孔存在，使得在使用時，其抗彎強度不高，相比于其他陶瓷材料，在使用性能上存在不足之處，使用時具有一定的局限性。此外，還存在相對導熱系數比較高，抗氧化性能和抗熱震性能較差的缺陷。

因此，制備出強度高、孔徑均勻、性能穩定的泡沫陶瓷體，拓寬和開發泡沫陶瓷在國內各行業中的應用，無疑是十分必要的。

發明內容

本發明主要解決的技術問題，針對目前泡沫陶瓷由于氣孔結構存在，其力學強度較低，陶瓷材料熱傳導率較高，抗熱震性差，導致陶瓷容易發生開裂的缺陷，提供了一種纖維增強抗熱震泡沫陶瓷的制備方法。

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種纖維增強抗熱震泡沫陶瓷的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：

（1）將液體石蠟置于帶有攪拌器和恒壓滴液漏斗的三口燒瓶中，啟動攪拌器，以250～300r/min的轉速攪拌，用恒壓滴液漏斗向三口燒瓶中滴加200～300mL九水偏硅酸鈉溶液，攪拌反應，自然冷卻至室溫，出料后用真空抽濾機抽濾，去除濾液得到固體，用石油醚和溫度為50～55℃的溫水依次對固體洗滌3～5次后，置于烘箱中，加熱升溫，干燥，得到白色粉末即二氧化硅包覆石蠟微膠囊；