[發(fā)明專利]具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料及制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111127998.8 | 申請日： | 2021-09-26 |
| 公開（公告）號： | CN113788702B | 公開（公告）日： | 2022-07-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 史俊勇;史婷菁 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇華之杰環(huán)境科技有限公司 |
| 主分類號： | C04B38/06 | 分類號： | C04B38/06;C04B33/13;C04B33/132;C04B33/135;C04B35/10;C04B37/00 |
| 代理公司： | 北京棧橋知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11670 | 代理人： | 劉婷 |
| 地址： | 214200 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 形狀 弧度 微通孔 泡沫 陶瓷 吸音 材料 制備 方法 | ||
1.具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料，其特征在于，所述吸音材料包括位于底部的多孔層、位于中部的過渡層以及位于上部的加固層，所述多孔層包括聚氨酯泡沫和涂覆在所述聚氨酯泡沫表面的漿料，所述漿料按重量份計包括粉煤灰18-22份、黏土16-18份、ZrO2 1-2份、Y2O3 0.5-1份、添加劑3份，漿料的含水率為23-26%，所述添加劑按重量份計包括交聯(lián)劑0.6份、分散劑0.4份、pH調(diào)節(jié)劑1份、引發(fā)劑0.2份以及催化劑0.8份，所述過渡層按重量份計包括黑泥3-5份、紅土2-3份、煤渣或礦渣1-2份，所述加固層按重量份計包括α-Al2O3 10-15份、莫來石粉9-11份、添加輔料1-2份，所述添加輔料按重量份計包括膨脹珍珠巖0.5份、硼酸鈣0.25-0.75份、沸石0.25-0.75份；
所述具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料的制備方法包括以下步驟：
S1多孔層制備：
S1-1聚氨酯泡沫預(yù)處理：使用質(zhì)量濃度為10%的NaOH溶液對聚氨酯泡沫表面進行沖洗，隨后使用去離子水沖洗3次，再使用質(zhì)量濃度為5%的硅溶膠溶液對聚氨酯泡沫表面進行改性處理，并對聚氨酯泡沫進行機械拉伸，拉伸長度為原有長度的125%，處理時長0.5-1h，再通過低溫等離子體 處理得到聚氨酯泡沫骨架；
所述低溫等離子體處理的工作氣壓為40-50Pa，放電功率為70-90W，處理時間為15-30min，低溫等離子體處理的同時對聚氨酯泡沫進行二次機械拉伸，拉伸長度為原有長度的110%；
S1-2漿料制備：將分散劑與粉煤灰、黏土、ZrO2、Y2O3混合后球磨至粒徑為2.3-2.5μm，加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑和適量的水后攪拌，并通過pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)pH值為7.2-7.4，繼續(xù)攪拌15-30min后得到漿料；
S1-3浸漬煅燒：將聚氨酯泡沫骨架浸漬在裝有漿料的模具中，加入催化劑同時抽真空靜置2h，排去多余漿料，干燥后放入高溫煅燒爐中以120-140℃/h的升溫速率升溫至850℃保溫3h，得到多孔層生坯；
S2過渡層制備：將過渡層的組分混合球磨后，堆積在步驟S1-3中得到的多孔層生坯上方備用；
過渡層的組分粉末粒徑為2.1-2.3μm，在堆積時通過激光束打孔的方法加強過渡層與多孔層生坯之間的連接，包括以下步驟：
S2-1：在過渡層粉末表面標記打孔孔位，孔位為等間距排列設(shè)置；
S2-2：將激光發(fā)射器發(fā)出的激光光束聚焦到標記好的打孔孔位處，進行激光打孔，過渡層粉末在激光的作用下熔化，使一部分過渡層材料向下滲透至多孔層生坯內(nèi)部，使過渡層與多孔層生坯實現(xiàn)連接；
S2-3：完成所有孔位的打孔后，靜置0.5h，并置于0-5℃條件下保存；
S3加固層制備：將加固層的組分混合球磨后，加入適量去離子水使混合物的含水率為38-42%，隨后以30-40℃/h的降溫速率降溫至-33~ -35℃，保溫2h，得到加固層生坯；
S4綜合煅燒：將步驟S3中得到的加固層生坯置于步驟S2中的過渡層上方，隨后快速升溫至1450-1560℃，升溫速率為260-280℃/h，保溫3h，得到微通孔泡沫陶瓷吸音材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料，其特征在于，所述聚氨酯泡沫的開氣孔率＞99％，孔徑為0.4-0.8mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料，其特征在于，所述交聯(lián)劑為N，N一亞甲基雙丙烯酸胺，所述分散劑為聚丙烯酸胺，所述pH調(diào)節(jié)劑為質(zhì)量濃度為20%的NaOH溶液和HCl溶液，所述引發(fā)劑為過硫酸銨，所述催化劑為四甲基乙二胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料，其特征在于，所述步驟S1-2中球磨的球料比為1：1，轉(zhuǎn)速為300r/min，攪拌轉(zhuǎn)速為600-800r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有多形狀及弧度的微通孔泡沫陶瓷吸音材料，其特征在于，所述步驟S2-2中激光束為高斯光束，光束質(zhì)量m2為1-1.4，波長范圍為1070-1090，聚焦光斑直徑為50-150μm。
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