[發明專利]一種多孔陶瓷坯料及其制備方法、多孔陶瓷材料及其應用

有效

• 申請號: 202210949837.5
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115180928B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 蔡曉峰;秦玉蘭;高明河;冉健輝
• 申請（專利權）人: 廣西碧清源環保投資有限公司
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/48;C04B35/565;C04B35/19;C04B35/16;C04B35/626;C04B35/80;C04B38/08;C04B38/06
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 張文俊

本發明提供了一種多孔陶瓷坯料及其制備方法、多孔陶瓷材料及其應用。本發明的多孔陶瓷坯料的制備方法，通過對陶瓷骨料經預加工，可以達到以下有利的效果：可以在陶瓷表面形成凹凸狀，提高陶瓷膜在其表面的附著力，增加過濾面積；有利于在陶瓷內形成聯通的細小孔徑，提高通孔率；有利于提高坯泥的可塑性，改善成形性能；有利于坯料組成的快速分散均勻，提高混料效率，縮短坯料加工時間；可以減少坯料中的粘結劑、增塑劑、解膠劑、潤滑劑和潤濕劑等高值原材料的用量，降低生產成本；由于造粒料經過預燒，坯料中有機物含量少，因此，可以在產品燒成中加快燒成速度，縮短燒成時間，提高生產效率，降低能耗。

技術領域

本發明涉及無機非金屬材料技術領域，尤其涉及一種多孔陶瓷坯料及其制備方法、多孔陶瓷材料及其應用。

背景技術

多孔陶瓷是一種新型的陶瓷材料。由于具有均勻分布的微孔或孔洞，孔隙率較高，體積密度小，具有發達的比表面及其獨特的物理表面特性，對液體和氣體介質有選擇的透過性，具有能量吸收或阻尼特性，加之陶瓷材料特有的耐高溫、耐腐蝕、高的化學穩定性和尺寸穩定性，使多孔陶瓷這一綠色材料可以在氣體或液體過濾、凈化分離、化工催化載體、吸聲減震、高級保溫材料、生物植入材料、特種墻體材料和傳感器材料等多方面得到廣泛的應用。

多孔陶瓷材料按內部氣孔的狀態可分為各自獨立的閉合氣孔和相互貫通的開口氣孔二大類。采用不同的陶瓷制備技術，可以獲得以閉合氣孔為主的多孔陶瓷和以開口氣孔為主的多孔陶瓷。閉合氣孔陶瓷的孔洞制備大致有高溫制備和低溫制備二類，高溫制備是利用在高溫下陶瓷內部出現玻璃等粘稠液相后由造孔劑產生氣體來獲得，低溫制備是利用發泡劑在陶瓷漿料中產生大量氣泡后，將氣泡固封在陶瓷坯體中，再經過燒成得到以閉合氣孔為主的多孔陶瓷。開口氣孔陶瓷的制備一般是在高溫燒成后，利用在陶瓷固相顆粒間形成相互貫通的氣相間隙而獲得，為了獲得高的通孔率，通常需要借助造孔劑來完成。

在開口氣孔陶瓷即通孔率高的多孔陶瓷的制備過程中，影響其通孔率的主要工序是坯料組成、制備和燒成。坯料的組成及其制備技術決定了孔徑的大小和通孔率的高低，坯料一般是由骨料、結合劑和造孔劑三大部分組成，骨料是陶瓷的主體成分，可以是幾種原料的組合，也可以是單種原料，占總量的50％～90％，結合劑是將骨料粘結成一整體，提高陶瓷機械強度，占6％～50％，造孔劑用于形成孔洞，占0％～30％。

坯料的制備工藝過程對多孔陶瓷的性能也有著重要影響。例如，在擠出成形坯料的加工過程中，目前是將所有原料一次性投料混合均勻，再加入水和潤滑劑，經捏合、練泥，制成可塑坯料。這種傳統工藝，容易造成混料不均勻，混料時間過長，各種坯料改性劑用量偏多等問題，燒成的多孔陶瓷也易存在孔徑分布不均，偏差過大等問題。

基于目前的多孔陶瓷坯料的制備存在的問題，有必要對此進行改進。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種多孔陶瓷坯料及其制備方法、多孔陶瓷材料及其應用，以解決或部分解決現有技術中存在的技術問題。

第一方面，本發明提供了一種多孔陶瓷坯料的制備方法，包括以下步驟：

將陶瓷骨料經預加工得到造粒料；

將造粒料與輔料混合后，按成型工藝所需進行加工，即得多孔陶瓷坯料；

其中，將陶瓷骨料經預加工得到造粒料具體為：

將陶瓷骨料經過配料、混合加工，再通過噴霧干燥法、壓實粉碎法、滾動制球法、熱處理法中的一種或其組合進行處理即得造粒料。

優選的是，所述的多孔陶瓷坯料的制備方法，所述輔料包括造孔劑、粘合劑、抗裂增強劑中的至少一種。

優選的是，所述的多孔陶瓷坯料的制備方法，所述造孔劑包括有機造孔劑或無機造孔劑；

所述有機造孔劑包括淀粉、谷物殼粉中的至少一種；