[發明專利]一種復合活性陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 202310634612.5
• 申請日: 2023-05-31
• 公開（公告）號: CN116639991A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 盧鑫;盧榆升;盧一國
• 申請（專利權）人: 濟源職業技術學院;濟源市坤彤陶瓷科技開發有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/10;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 河南企睿專利代理有限公司 41227
• 代理人: 董天寶

1.一種復合活性陶瓷，其特征在于，包括以下重量份數的原料：

氧化鋁粉末：40份-50份、氮化硅粉末：20份-30份、碳化硅粉末：5份-10份、碳化鉬粉末：5份-10份、碳纖維：2份-5份、氧化鋯粉末：1份-3份、氧化釔粉末：1份-3份、硅藻土粉末：1份-3份、碳納米管：1份-3份、石墨烯：1份-3份、活性碳粉末：1份-3份、有機聚合物：適量、水：適量；

所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

步驟A-將氧化鋁粉末、氮化硅粉末、碳化硅粉末、碳化鉬粉末、氧化鋯粉末、氧化釔粉末、硅藻土粉末、碳納米管和石墨烯按照配比比例混合均勻；

步驟B-將機械合成后的粉末混合物加入適量的有機聚合物，并進行充分混合，得到均勻的漿料；

步驟C-將漿料通過噴霧干燥的方法制備成顆粒狀物料，得到復合活性陶瓷的粉末原料；

步驟D-將粉末原料填充到模具中，將碳纖維適量鋪放在填充好的原料表面，加固強化；

步驟E-將模具放置于高溫氣氛下進行燒結；

步驟F-從模具中取出燒結后的復合活性陶瓷材料，進行表面處理和加工，制成復合活性陶瓷產品。

2.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟A中，混合時加入適量的活性碳粉末，并采用球磨機將混合物進行機械合成處理，使其得到細小均勻的顆粒。

3.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟B中，有機聚合物為聚丙烯酸酯和聚丙烯酰胺，以增加漿料的黏度和良好的熱穩定性，同時有機聚合物應該與粉末、活性炭等其他添加劑之間的界面相容性良好，以保證混合物中的各個成分能夠充分混合和協同作用，提高制備出的復合活性陶瓷材料的性能。

4.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟C中，將漿料倒入噴霧干燥塔中，并將溫度升高至設定的噴霧干燥溫度，將漿料通過噴霧器霧化成小顆粒，這些顆粒會在熱風的作用下逐漸干燥，得到復合活性陶瓷的粉末原料。

5.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟D中，將制備好的復合活性陶瓷粉末原料倒入模具后，使用振實或壓實的方法將粉末原料充分密實，使其在模具內部形成均勻的濕性混合物。

6.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟E中，在燒結過程中，采用高溫等離子體處理技術，使顆粒表面形成一層致密、堅硬的陶瓷涂層，這種涂層可提高復合陶瓷材料的熱穩定性和機械強度。

7.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟F中，取出燒結后的復合活性陶瓷材料后采用激光加工技術，在材料表面形成微觀凹坑結構，提高表面能量和催化活性。

8.根據權利要求1所述的一種復合活性陶瓷的制備方法，其特征在于，所述步驟F中，制成后的復合活性陶瓷產品，需要采用物理性能測試、化學性質測試、結構性能測試、催化性能測試和表面形貌測試，以制成符合要求的復合活性陶瓷產品。