[發明專利]一種多孔陶瓷加熱體及其制備方法

在審

• 申請號: 202110278805.2
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113072390A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 欽琛
• 申請（專利權）人: 上海夢濼企業管理咨詢有限公司
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B38/06;C04B33/04;C04B35/14;C04B35/18;C04B35/56;C04B35/565;C04B35/58;C04B35/622;C04B35/64;H05B3/02;H05B3/14;A24F40/46
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本發明公開了一種多孔陶瓷加熱體及其制備方法。制備方法包括下述步驟：將硅藻土或陶土、原硅酸四乙酯和去離子水的混合物，超聲分散均勻，得到懸浮液A；將懸浮液A、陽離子嵌段共聚物、導電陶瓷粉混合后，再滴加氨水和乙醇的混合物，得到漿料B；對漿料B進行噴霧干燥得到粉末顆粒C；將粉末顆粒C進行壓制以形成塊狀基體，干燥形成坯體；將坯體置于隔離粉中進行燒結，得到半成品；將半成品的兩端表面鍍鎳，在鍍鎳后的部位引出電極，即制得多孔陶瓷加熱體。本發明的多孔陶瓷加熱體孔隙分布更均勻，使得加熱穩定性和均勻性更好，同時采用含有鈉基膨潤土的耐高溫陶土，吸附能力也有進一步提高。

技術領域

本發明涉及加熱體制備技術領域，尤其涉及一種多孔陶瓷加熱體及其制備方法。

背景技術

多孔陶瓷材料是以剛玉砂、碳化硅、堇青石等原料為主料、經過成型和高溫燒結工藝制備的一種具有開孔孔徑、高開口氣孔率的一種多孔性陶瓷材料，具有耐高溫、高壓、抗酸、堿和有機介質腐蝕等性能，擁有良好的生物惰性、可控的孔結構及高的開口孔隙率、使用壽命長、產品再生性能好等優點，可以適用于各種介質的精密過濾與分離、高壓氣體排氣消音、氣體分布及電解隔膜等。

多孔陶瓷材料也可以作為加熱源，形成多孔陶瓷加熱體。但現有技術中的多孔陶瓷加熱體的孔隙分布不均勻，導致其加熱也不均勻，同時其吸附能力也需要進一步提升。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種多孔陶瓷加熱體及其制備方法。本發明的多孔陶瓷加熱體孔隙分布更均勻，使得加熱穩定性和均勻性更好，同時采用含有鈉基膨潤土的耐高溫陶土，吸附能力也有進一步提高。

本發明提供了一種多孔陶瓷加熱體的制備方法，其包括下述步驟：

(1)將硅藻土或陶土、原硅酸四乙酯和去離子水的混合物，超聲分散均勻，得到懸浮液A；

(2)將懸浮液A、陽離子嵌段共聚物、導電陶瓷粉混合后，再滴加氨水和乙醇的混合物，得到漿料B；

(3)對漿料B進行噴霧干燥得到粉末顆粒C；

(4)將粉末顆粒C進行壓制以形成塊狀基體，干燥形成坯體；

(5)將坯體置于隔離粉中進行燒結，得到半成品；

(6)將半成品的兩端表面鍍鎳，在鍍鎳后的部位引出電極，即制得多孔陶瓷加熱體。

其中，所述的陶土較佳的為耐高溫陶土，按重量百分比計，該耐高溫陶土組成包括：氧化鈣占7.0％～13.0％，石英砂占60.0％～70.0％，鋁礬土粉占12.0％～14.0％，鈉基膨潤土占1.0％～2.0％，硅油占9.0％～15.0％。

本發明更優選采用上述含有鈉基膨潤土的耐高溫陶土，鈉基膨潤土與陽離子嵌段共聚物之間產生的氫鍵力、疏水鍵力等，使得在陶瓷內部及表面具有更強的吸附驅動力。

步驟(1)中，硅藻土或陶土、原硅酸四乙酯和去離子水的質量比較佳的為1∶(10～15)∶(30～50)。

步驟(2)中，所述的陽離子嵌段共聚物較佳的為含有甲基丙烯酸甲酯嵌段的陽離子嵌段共聚物，更佳的為甲基丙烯酸甲酯-[2-(甲基丙烯酰氧)乙基]三甲基氯化銨嵌段聚合物，即P(MMA)-b-P(METEA)。本發明再優選采用如下三種嵌段共聚物：P(MMA)₂₀-b-P(METEA)₁₀、P(MMA)₂₀-b-P(METEA)₂₀、P(MMA)₂₀-b-P(METEA)₃₀。

步驟(2)中，所述的導電陶瓷粉較佳的為碳化硅粉、碳化鎢粉和氮化鈦粉中的一種或多種。

步驟(3)中，所述的粉末顆粒C的粒徑D50較佳的為10～30微米。