[發明專利]一種高致孔率的薄型微孔復合陶板及其制備方法

有效

• 申請號: 202010313869.7
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN111410513B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 彭幸華;吳進藝;張謀森
• 申請（專利權）人: 福建省樂普陶板制造有限公司
• 主分類號: C04B33/36
• 分類號: C04B33/36;C04B33/04;C04B33/13;C04B38/02;C04B41/87
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1.一種高致孔率的微孔復合陶板的制備方法，所述方法包括低溫預發泡階段和中高溫發泡階段；其特征在于，包括如下具體步驟：

步驟(1)：制備基體層陶板坯并進行低溫預發泡處理：

S1-1：將比例量的陶土、高嶺土、鉀鈉長石、膨脹珍珠巖粉、透輝石、石英砂、膨潤土、螢石粉以及固泡劑各原料粉末組分混合均勻，研磨處理后得到混合原料粉，過篩，加入短切玻璃纖維增韌劑及無機發泡劑組分，混合均勻得到基體陶坯原料粉末；將分散劑以及有機發泡劑偶氮二甲酰胺顆粒加入水中形成均勻的懸浮液，得到溶劑物料；其中，所述無機發泡劑由碳化硅和至少一種金屬碳酸鹽組成；

其中，按重量份計，上述各原料組分比例用量為：陶土40-50份，高嶺土20-30份，鉀鈉長石20-25份，膨脹珍珠巖粉15-20份，透輝石10-15份，石英砂5-10份，膨潤土5-8份，螢石粉1-3份，固泡劑2-5份，無機發泡劑2-5份，短切玻璃纖維增韌劑1-2份，偶氮二甲酰胺0.5-2份，分散劑0.5-1份；

S1-2：將基體陶坯原料粉末與溶劑物料混合，得到基體陶坯漿料；漿料通過噴霧干燥制粒得到60-120目的坯體粉料顆粒，經干燥、陳腐處理后干壓成型，得到基體層陶板坯坯體，烘干干燥；

S1-3：將干燥處理的坯體送入熱處理窯中進行梯度升溫，于190-230℃溫度區間進行預發泡處理，得到預發泡處理的基體陶坯；

步驟(2)：復合過渡層并進行高溫蒸汽處理：

S2-1：將與上述基體層陶板坯制備原料中相同比例量的陶土、高嶺土、鉀鈉長石、膨脹珍珠巖粉、透輝石、石英砂、膨潤土、螢石粉原料粉末組分混合均勻，研磨過篩后加入增韌助劑，得到過渡層原料粉末；將分散劑加入到適量水中，得到溶劑物料，將過渡層原料粉末與溶劑物料攪拌混合均勻得到過渡層漿料，陳腐處理后備用；

S2-2：將過渡層漿料均勻涂覆在上述預發泡處理后的基體陶坯的一個表面，在50-60℃下靜置使過渡層漿料干燥、固化，從而形成平整的過渡層；再用120-150℃的高溫蒸汽進行蒸汽處理，促使過渡層與陶坯結合面進一步滲透結合，取出坯體烘干干燥，得到含有過渡層表面的陶坯坯體；

步驟(3)：涂覆表面層并燒結成型：

S3-1：將聚甲基丙烯酸銨分散劑加入水中制成分散液，然后依次將10-50nm的二氧化鈦、氧化鋅及二氧化硅納米顆粒加入上述分散液中，用濃氨水調節pH至9，得到納米二氧化鈦基復合金屬顆粒懸浮液；

S3-2：將納米二氧化鈦基顆粒懸浮液噴施于干燥的陶坯過渡層表面形成納米金屬表面層，烘干得到涂布納米金屬表面層的復合陶坯體，在輥道窯中將干燥后的復合陶坯采用梯度升溫工藝燒制，從而制得所述高致孔率的微孔復合陶板。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中預發泡處理具體流程如下：

1)預熱處理：以5-10℃/min的升溫速率加熱至150-160℃，保溫10-15min；然后以2-3℃/min的升溫速率加熱至190℃，保溫15-20min；

2)預發泡處理；預熱處理后，以0.5-1℃/min的升溫速率從190℃緩慢加熱至250℃，保溫45-60min，使有機發泡劑均勻受熱分解；

3)冷卻處理：預發泡處理后，以2-3℃/min的降溫速率降溫至50℃，出爐，得到預發泡處理的基體陶坯。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中過渡層厚度為基體陶坯厚度的3-30％；所述蒸汽處理在高溫蒸汽室內進行或通過蒸汽噴槍進行。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)所得復合金屬顆粒懸浮液中納米二氧化鈦、氧化鋅及二氧化硅的濃度依次為5-10wt％、3-5wt％、10-15wt％；控制金屬表面層厚度在1μm以下。