[發明專利]一種多孔導電陶瓷及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910593564.3
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110256054B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 于宏兵;張楊帆;于晗;于顯著;李姚
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/634;C04B38/06;C02F1/461;C02F101/36
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 馬云華

1.一種多孔導電陶瓷，由以下質量份的原料制備得到：

氧化鋁 50~65份；

氧化釔穩定氧化鋯粉 10~15份；

氧化硅 4~6份；

增稠劑 0.5~1份；

石墨 10~30份；

所述增稠劑為PTFE或淀粉溶液或由聚丙烯酸與氨水制備得到；所述氨水的質量分數為25%；所述聚丙烯酸與氨水的質量比為3：1；

所述石墨為鱗片石墨；

所述多孔導電陶瓷的孔隙率為45.7~58.6%，電阻率為0.79~4.743Ω·cm，極限壓強達12.03psia。

2.根據權利要求1所述的多孔導電陶瓷，其特征在于，所述氧化釔穩定氧化鋯粉的粒徑為30nm。

3.權利要求1或2所述多孔導電陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）將氧化鋁、氧化釔穩定氧化鋯粉、氧化硅、石墨、增稠劑和水混合，得到混合漿液；

（2）在海綿上涂掛所述步驟（1）得到的混合漿液，得到掛漿海綿；

（3）將所述步驟（2）得到的掛漿海綿依次進行干燥和燒結處理，得到多孔導電陶瓷。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中由氧化鋁、氧化釔穩定氧化鋯粉、氧化硅和石墨組成的混合料與水的質量比為（3~8）：2。

5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中干燥的方式為自然干燥或烘干；所述自然干燥的溫度為18~25℃，時間為12h；所述烘干的溫度為60℃，時間為5~6h。

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中燒結包括順次進行的第一燒結和第二燒結。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一燒結和第二燒結獨立地包括升溫過程和保溫過程；所述第一燒結中升溫速率為5~10℃/min，升溫終止及保溫溫度為400~600℃，保溫時間為0.5~1h；所述第二燒結的起始溫度為所述第一燒結的保溫溫度，升溫速率為2~7℃/min，升溫終止及保溫溫度為1200~1400℃，保溫時間為0.5~1h。

8.根據權利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，所述第一燒結的氣氛為含氧氣氛；所述第二燒結的氣氛為惰性氣氛。

9.權利要求1~2任一項所述多孔導電陶瓷或權利要求3~8任一項所述制備方法制備得到的多孔導電陶瓷作為電極材料的應用。