[發明專利]一種高溫多孔陶瓷及其制備方法

有效

• 申請號: 202011644082.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112778020B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 丁濤;莊明生
• 申請（專利權）人: 深圳市丁鼎陶瓷科技有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B38/00;C04B35/80;C04B35/565;C04B35/553;C04B35/14
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 楊文科

1.一種高溫多孔陶瓷，其特征在于：包括如下重量份的原料：

骨架材料 30-70份

晶須材料 5-15份

玻璃材料 5-20份

造孔劑 11-49份

粘合劑 2-30份；

所述骨架材料為二氧化硅、氟化硅、氮化鋁、碳化硅中的至少一種；所述晶須材料為氧化鋁晶須、氧化硅晶須、氧化鋯晶須中的至少一種；所述造孔劑包括無機造孔劑和有機造孔劑；

所述骨架材料的目數為600-800目；所述晶須材料的長度為50-150μm，線徑為2-25μm；所述玻璃材料為熔融溫度在1300-1500℃的高溫玻璃；該高溫多孔陶瓷的燒結溫度為1300-1500℃；

在燒結制備多孔陶瓷時，在玻璃材料的熔融粘附作用下，晶須材料與玻璃材料形成牢固的網絡結構。

2.根據權利要求1所述的一種高溫多孔陶瓷，其特征在于：所述造孔劑包括5-10份無機造孔劑和6-39份有機造孔劑，所述無機造孔劑為CaCO₃、碳酸銨、碳酸氫銨中的至少一種，所述有機造孔劑為納米碳粉、PMMA、淀粉、木屑粉中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的一種高溫多孔陶瓷，其特征在于：所述無機造孔劑的粒徑為2-20μm，所述有機造孔劑的目數為15-150目。

4.根據權利要求1所述的一種高溫多孔陶瓷，其特征在于：所述粘合劑為石蠟、聚乙烯、聚丙烯、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚苯乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物、乙酸丙烯酸乙酯共聚物中的一種或多種。

5.根據權利要求2所述的一種高溫多孔陶瓷，其特征在于：該高溫多孔陶瓷還包括增塑劑和潤滑劑，所述增塑劑的添加量為骨架材料、晶須材料、玻璃材料和無機造孔劑用量和的2-7%，所述潤滑劑的添加量為骨架材料、晶須材料、玻璃材料和無機造孔劑用量和的0.5-5%；所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異辛酸、微晶石蠟、鈦酸酯偶聯劑、硅烷偶聯劑中的至少一種，所述潤滑劑為油酸、硬脂酸、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣中的一種。

6.一種如權利要求1-4任一項所述的高溫多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）混料：按照重量份計，將粘合劑加熱溶解，然后加入骨架材料、晶須材料、玻璃材料、造孔劑，混合均勻，密煉，出料制得注塑喂料；

（2）注塑：將步驟（1）制得的注塑喂料注塑至成型模具中，制得多孔陶瓷生坯；

（3）脫脂、排膠、燒結：將步驟（2）制得的多孔陶瓷生坯依次進行脫脂、排膠、燒結處理，制得多孔陶瓷；

（4）清潔：將步驟（3）制得的多孔陶瓷放置于100℃的沸水中水煮清潔，制得高溫多孔陶瓷成品。

7.根據權利要求6所述的一種高溫多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，粘合劑的加熱溶解溫度為100-300℃；所述步驟（2）中，注塑過程為注塑喂料受熱熔融呈膠狀漿料后進行注塑，溶膠溫度為50-200℃，射膠時間為1-15s，模具溫度為50-250℃，注塑速度為3-20cm³/s，注塑壓力為20-200T，冷卻時間為1-12s。

8.根據權利要求6所述的一種高溫多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟（3）中，脫脂的溫度為270-330℃，脫脂時間為5-24h；排膠的溫度為370-650℃，排膠時間為10-30h；燒結處理是在溫度為1300-1500℃的條件下保溫0.5-6h；所述步驟（4）中，水煮清潔的時間為0.5-2h。

9.根據權利要求6所述的一種高溫多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中，所述造孔劑包括5-10份無機造孔劑和6-39份有機造孔劑；所述步驟（1）中，粘合劑加熱前，還添加有增塑劑和潤滑劑，所述增塑劑的添加量為骨架材料、晶須材料、玻璃材料和無機造孔劑用量和的2-7%，所述潤滑劑的添加量為骨架材料、晶須材料、玻璃材料和無機造孔劑用量和的0.5-5%。