[發明專利]一種具有優異的中低頻吸聲性能的輕質陶瓷吸聲材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010838879.2
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN112062594B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 稅安澤;何超;杜斌;錢俊杰;熊浩;蔡梅;曾生輝
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B33/36;C04B33/132;C04B33/13;C04B33/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 江裕強

1.一種具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將煤粉、膠凝劑、分散劑、固體廢物、陶瓷原料、氯化鉀加入溶劑中混合，所述煤粉的尺寸為200目以上，所述溶劑為聚乙烯醇溶液，球磨均勻，得到料漿；

(2)往步驟(1)所述料漿中加入表面活性劑，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉，在攪拌狀態下進行直接發泡，得到發泡料漿，在攪拌狀態下加入水泡沫進行二次發泡處理，得到發泡后的料漿；所述水泡沫的制備，包括：將聚乙烯醇、十二烷基硫酸鈉及十二醇混合均勻，得到所述水泡沫；

(3)將聚苯乙烯球和料漿粘度調節劑加入步驟(2)所述發泡后的料漿中，攪拌均勻，注模，凝固處理，脫模，干燥，得到生胚；所述聚苯乙烯球的尺寸為0.5mm-2mm，并且通過級配；

(4)將步驟(3)所述生胚升溫進行燒成處理，得到燒成后的多孔陶瓷基體；

(5)將晶須原料和助熔劑加入水中，在攪拌狀態下進行水浴加熱處理，得到晶須原料懸浮液；所述晶須原料為硼砂或硼酸和氧化鎂或六水氯化鎂或氫氧化鎂；

(6)將步驟(4)所述燒成后的多孔陶瓷基體浸漬在晶須原料懸浮液中，抽真空處理，升溫進行水浴加熱，然后加入膠凝劑，干燥，燒結處理，所述燒結處理的溫度為750℃-850℃，燒結處理的時間為4-8h，得到所述具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料；

按照質量份數計，步驟(1)所述料漿，包括：

煤粉10-20份；

膠凝劑0.8-1.2份；

分散劑3-4份；

固體廢物0-80份；

陶瓷原料0-80份；

氯化鉀0.5-1份；

固體廢物和陶瓷原料的總質量份數為80份。

2.根據權利要求1所述的具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述陶瓷原料為球土、高嶺土、長石、滑石中的一種以上；步驟(1)所述固體廢物為粉煤灰、盾構泥中的一種以上；步驟(1)所述膠凝劑為卡拉膠；步驟(1)所述分散劑為六偏磷酸鈉、聚乙二醇中的一種以上，所述聚乙二醇的聚合度為2000-20000。

3.根據權利要求1所述的具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述聚乙烯醇溶液的濃度為1-3wt％；步驟(1)所述料漿的固含量為60-70％。

4.根據權利要求1所述的具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述表面活性劑與步驟(1)所述溶劑的質量比為0.3-0.5wt％；步驟(2)所述水浴加熱處理的溫度為65-75℃；直接發泡時間為1-3min。

5.根據權利要求1所述的具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述十二烷基硫酸鈉的質量為聚乙烯醇溶液質量的0.3-0.5wt％；所述十二烷基硫酸鈉與十二醇的質量比為1.2-2.4:1；所述水泡沫中，聚乙烯醇溶液的濃度為3-5wt％，所述聚乙烯醇的聚合度為1700-2600；步驟(2)所述水泡沫與步驟(1)所述溶劑的體積比為2-4:1；步驟(2)所述二次發泡處理的時間為4-8min。

6.根據權利要求1所述的具有優異的中低頻吸聲性能的輕質吸聲陶瓷材料的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述聚苯乙烯球與步驟(2)所述混合液的體積比為0.2-0.6:1；步驟(3)所述凝固處理的時間為1-3h；步驟(3)所述干燥包括：在室溫下干燥12-24h，然后在55-75℃下干燥12-24h；所述料漿粘度調節劑為微晶纖維素；所述微晶纖維素的質量為步驟(2)所述混合料漿質量的0.5-1wt％。