专利名称：高温泡沫陶瓷的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高温泡沫陶瓷的制备方法，属于特种陶瓷制备技术领域。
技术背景泡沫陶瓷主要应于冶金行业金属熔体过滤。作为熔体过滤材料需具有良好的高温性能和 机械性能，同时在高温条件下具有良好的化学稳定性。目前，在冶金行业，如，铸铁、铸钢、 铜合金、铝合金等普遍采用氧化铝、堇青石、碳化硅、电熔锆刚玉等材料和无机或有机粘结 剂调制成陶瓷浆料，将该陶瓷浆料浸渍于聚氨酯泡沫塑料表面，经干燥，烧成制成泡沫陶瓷， 如中国专利公报公开的申请号为87101800.4、 85102359A、 92102883.0、 1410393 A的关于泡 沫陶瓷的制备技术，均采用氧化铝、瑾青石、碳化硅、电熔锆刚玉等材料制备，不能应用于 170(TC以上的工作环境，只能使用温度均在170(TC以下，其使用性能有待于进一步改进。 发明内容本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、适应工作温度范围广、性能优良的高温泡沫陶瓷的制备方法，其技术方案为一种高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于将二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备成陶 瓷浆料，将具有一定孔径和孔隙率的聚氨酯泡沫塑料浸渍在上述陶瓷浆料中，使陶瓷浆料均 匀黏附在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次 经干燥、脱脂后再烧成制得。所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体的重量百分比组成为粒度为0.3~5nm 二硼化锆粉体20 99wt%，粒度为0.2~5pm氧化铝粉体l~80wt%。所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，陶瓷浆料的重量百分比组成为二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体30~70wt%，甲基纤维素0.1 0.6wt0/0， 7乂 29.4~69.9wt%。所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体的脱脂温度为600°C 1300°C，脱脂时间不低于0.5小时，然后在氢气气氛中于1600。C 230(TC的温度下1小时烧成。本发明与现有技术相比，其优点为1、 本发明的陶瓷浆料主要是采用二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备而成，再均匀黏附 在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次经干燥、 脱脂后再烧成制得，这样可以通过调节二硼化锆和氧化铝的比率来调节制得的高温泡沫陶瓷 的高温性能，耐高温，工作温度范围大大拓宽；2、 由于本方法制得的高温泡沫陶瓷耐高温，可以在高温条件下保持其化学稳定性，所以 在高温工作环境中，如用于钢水过滤，因其具有抗热冲击、抗氧化和耐钢水侵蚀等性能，可 重复或连续使用。 '具体实施方式
实施例l1、 聚氨酯泡沫塑料孔隙率为70%，切成100mmxl00mmx30mm大小的块体。2、 制备陶瓷衆料将粒度为0.3pm的二硼化锆粉体与粒度为5tmi氧化铝粉体以21: 79 的重量比混合，制成二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体，然后将制得的二硼化锆-氧化铝复合陶 瓷粉体与甲基纤维素及水以30: 0.2: 69.8的重量比混合均匀，制得陶瓷浆料。3、 制备聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体将聚氨酯泡沫塑料浸渍在步骤2制得的陶瓷浆料中， 使浆料均匀附着在聚氨酯泡沫塑料孔的表面，然后辊压挤出多余的陶瓷浆料，便在聚氨酯泡 沫塑料孔的表面附着一层陶瓷浆料，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体。4、 干燥将步骤3获得的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体自然干燥12小时后，再在9(TC温度 烘干至坯体含水量小于lwt%。5、 脱脂将干燥好的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体在真空脱脂炉130(TC脱脂焙烧一小时， 随炉冷却后取出，获得泡沫陶瓷坯体。6、 烧成将脱脂后的泡沫陶瓷坯体在氢气氛保护下nO(TC焙烧一小时，随炉冷却到约 IOO'C以下取出，即可获得高温泡沫陶瓷。实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。 所获得高温泡沫陶瓷耐压强度为50MPa.，耐温1900°C。 实施例21、 聚氨酯泡沫塑料孔隙率为75%，切成80mmxi00mmx20mm大小的块体。2、 制备陶瓷桨料将粒度为3pm的二硼化锆粉体与粒度为lpm氧化铝粉体以1: 1的重 量比混合，制成二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体，然后将制得的二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉 体与甲基纤维素及水以50: 0.3: 49.7的重量比混合均匀，制得陶瓷浆料。3、 制备聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体将聚氨酯泡沫塑料浸渍在步骤2制得的陶瓷浆料中，使浆料均匀附着在聚氨酯泡沬塑料孔的表面，然后辊压挤出多余的陶瓷浆料，便在聚氨酯泡 沫塑料孔的表面附着一层陶瓷浆料，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体。4、 干燥将步骤3获得的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体自然干燥12小时后，再在9(TC温度 烘干至坯体含水量小于1 wt%。5、 脱脂将千燥好的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体在真空脱脂炉65(TC脱脂焙烧一小时，随 炉冷却后取出，获得泡沫陶瓷坯体。6、 烧成将脱脂后的泡沫陶瓷坯体在氢气氛保护下180(TC焙烧一小时，随炉冷却到约 IO(TC以下取出，即可获得高温泡沫陶瓷。实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。 所获得高温泡沫陶瓷耐压强度为35MPa.，耐温2100°C 。 实施例31、 聚氨酯泡沬塑料孔隙率为85%，切成60mmx60mmx30mm大小的块体。2、 制备陶瓷浆料将粒度为5pm的二硼化锆粉体与粒度为0.3^im氧化铝粉体以99: 1 的重量比混合，制成二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体，然后将制得的二硼化锆-氧化铝复合陶 瓷粉体与甲基纤维素及水以65: 0.1: 34.9的重量比混合均匀，制得陶瓷浆料。3、 制备聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体将聚氨酯泡沫塑料浸渍在步骤2制得的陶瓷浆料中， 使浆料均匀附着在聚氨酯泡沫塑料孔的表面，然后辊压挤出多余的陶瓷浆料，便在聚氨酯泡 沫塑料孔的表面附着一层陶瓷浆料，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体。4、 干燥将步骤3获得的聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体自然干燥12小时后，再在90'C温度 烘干至坯体含水量小于1 wt%。5、 脱脂将干燥好的聚氨酯泡沬塑料陶瓷坯体在真空脱脂炉IOO(TC脱脂焙烧一小时， 随炉冷却后取出，获得泡沫陶瓷坯体。6、 烧成将脱脂后的泡沫陶瓷坯体在氢气氛保护下220(TC焙烧一小时，随炉冷却到约 IOO'C以下取出，即可获得高温泡沫陶瓷。实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。 所获得高温泡沫陶瓷耐压强度为20MPa.，耐温3000°C 。权利要求
1、一种高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于将二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备成陶瓷浆料，将具有一定孔径和孔隙率的聚氨酯泡沫塑料浸渍在上述陶瓷浆料中，使陶瓷浆料均匀黏附在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次经干燥、脱脂后再烧成制得。
2、 根据权利要求1所述的高温泡沬陶瓷的制备方法，其特征在于二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体的重量百分比组成为粒度为0.3~5pm 二硼化锆粉体20~99wt%，粒度为0.2~5nm 氧化铝粉体l 80wt%。 '
3、 根据权利要求1所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于陶瓷浆料的重量百分 比组成为二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体30~70wt%，甲基纤维素0.1~0.6wt%，水 29.4~69.9wt%。
4、 根据权利要求1所述的高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体的脱脂温度为600°C 1300°C，脱脂时间不低于0.5小时，然后在氢气气氛中于1600°C 2300'C的温度下1小时烧成。
全文摘要
本发明提供一种高温泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于将二硼化锆-氧化铝复合陶瓷粉体制备成陶瓷浆料，将具有一定孔径和孔隙率的聚氨酯泡沫塑料浸渍在上述陶瓷浆料中，使陶瓷浆料均匀黏附在聚氨酯泡沫塑料孔的表面形成陶瓷浆料层，制备成聚氨酯泡沫塑料陶瓷坯体，依次经干燥、脱脂后再烧成制得。本发明通过调节二硼化锆和氧化铝的比率来调节制得的高温泡沫陶瓷的高温性能，耐高温，工作温度范围大大拓宽；采用本方法制得的高温泡沫陶瓷耐高温、在高温条件下保持其化学稳定性，所以在高温工作环境中，如用于钢水过滤，因其具有抗热冲击、抗氧化和耐钢水侵蚀等性能，可重复或连续使用，性能优良。
文档编号C04B35/634GK101323538SQ20071001501
公开日2008年12月17日 申请日期2007年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者唐竹兴 申请人:山东理工大学