本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体为一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法。
背景技术：
陶瓷材料时工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500hv以上，陶瓷的抗压强度较高，但抗压强度较低，塑性和韧性很差，陶瓷材料一般具有很高的熔点，且在高温下具有极好的化学稳定性，陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料，同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性，大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件，铁电陶瓷具有较高的介电常熟，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能，可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳和医疗用声谱仪等，少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器，陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力，陶瓷材料还有独特的光学特性，可用作固定激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。
泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代，是一种具有高温特性的多孔材料，其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20％至95％之间，使用温度为常温到1600℃之间，泡沫陶瓷材料一般可分为两类，即开孔陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料，这取决于各个孔穴是否具有固定墙壁，如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中，则称之为开孔陶瓷材料，其孔隙是相互连通，如果存在固体壁面，则泡沫体称为闭孔陶瓷材料，其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔，但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在闭孔孔隙，一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料，孔隙在2至50nm之间的为介孔材料，孔隙在50nm以上的为宏孔材料。
目前泡沫陶瓷材料的应用越来越广泛，但现有的泡沫陶瓷材料比普通陶瓷材料的抗压强度要差上很多，使得泡沫陶瓷材料在应用上受到一定的局限性，从而会影响泡沫陶瓷材料的使用效果。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，具备提高泡沫空心陶瓷材料强度优点，解决了抗压强度会影响泡沫空心陶瓷材料使用效果的问题。
(二)技术方案
为实现上述隔音效果好，保护受到娱乐场所和汽车等噪音影响的人员目的，本发明提供如下技术方案：一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，包括以下重量份数配比的原料：
碳化硅微粉50-60份，
碳化钙微粉40-50份；
碳酸钡30-40份；
氧化铝10-15份；
有机溶液5-10份；
去离子水15-25份；
二硼化锆10-14份；
聚碳硅烷10-12份；
聚乙烯醇10-20份；
聚乙二醇1-2份；
二硫化钼10-12份；
氯化铵1-2份；
戊酸1-2份；
过氧化氢3-5份；
莫来石4-7份；
聚氯乙烯树脂2-3份；
聚乙烯醇树脂2-3份；
聚碳酸树脂2-3份；
聚乙烯树脂2-3份；
聚苯乙烯树脂2-3份。
优选的，所述料聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂和聚苯乙烯树脂均为可分解、低产碳率的可溶性高分子聚合物。
优选的，所述有机溶液包括乙醇、丙醇或丁醇。
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、有机溶液5份、去离子水20份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙烯醇15份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份、聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份。
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将研磨后的粉末倒入搅拌釜进行充分搅拌；
s2、将15份聚乙烯醇溶于10份的去离子水中，使用微波超声分散，得到粘性液体，将粘性液体放到密封空间内进行储存；
s3、将搅拌釜内充分搅拌后的粉末放到温度为50℃的恒温箱中保存20分钟，然后再在振动球磨机上球磨10小时后，使得粉末再次充分混合均匀，将混合均匀后的粉末加入制成的粘性液体，再将粉末放置在140℃的温度下烘干，得到粉料，粉料的含水量为4％，将粉料在油压机上压制成型，压制压强为200mpa，然后在氧气流中氧化4小时，在氩气保护的气氛中烧结11小时，烧结的温度为1400℃，最后放到1500℃的温度中保存5小时，得到泡沫陶瓷材料；
s4、将聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份溶于有机溶液中，形成浓度为20到100克/升的树脂溶液；
s5、将泡沫陶瓷材料放到20到100克/升的树脂溶液中充分浸泡，确保泡沫陶瓷材料的各个区域均实现完全浸润，浸泡3-4小时后，将泡沫材料从树脂溶液中取出，取出后用压缩空气吹去泡沫陶瓷材料上的液体；
s6、将浸泡后的泡沫陶瓷材料放入50℃到100℃之间进行烘干，烘干后的泡沫陶瓷材料表面得到了高分子树脂涂层，得到高分子树脂涂层后的泡沫陶瓷材料上的三角形筋得到初步圆化；
s7、重复s5和s6的步骤，直到泡沫陶瓷材料上的高分子涂层达到一定厚度的时候，三角形筋圆化的程度能够满足要求，直到涂层后的泡沫陶瓷材料是原来泡沫陶瓷材料的5-10倍，就停止泡沫陶瓷材料进行s5和s6步骤；
s8、将涂层后泡沫陶瓷材料在10到15mpa下压制成坯，并以5℃/min的升温效率加热至800-1000℃，再按10℃/min的升温效率加热至1100-1500℃保存3-4小时，最后进行冷却得到高强度的泡沫空气陶瓷材料。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，泡沫陶瓷材料是由碳化硅微粉、碳化钙微粉、碳酸钡、氧化铝、去离子水、二硼化锆、聚碳硅烷、聚乙二醇、二硫化硅、氯化铵、过氧化氢和莫来石等原料混合制成的，使得在制备泡沫陶瓷材料时的方法较低简单，从而能够让此方法应用于工业化生产。
2、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过聚乙烯醇制成的粘性液体的使用，使得粘性液体能够融入到粉料中，从而能够调高泡沫空心陶瓷材料的韧性。
3、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂的使用，使得聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂能够制成可溶性高分子聚合物，从而能够让高分子聚合物提高泡沫空心陶瓷材料的抗压强度。
4、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过急剧升温的方法，使得泡沫空心陶瓷材料在使用时能够具备良好的耐高温性能，从而让泡沫空心陶瓷材料在使用时能够更加实用。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将研磨后的粉末倒入搅拌釜进行充分搅拌；
s2、将15份聚乙烯醇溶于10份的去离子水中，使用微波超声分散，得到粘性液体，将粘性液体放到密封空间内进行储存；
s3、将搅拌釜内充分搅拌后的粉末放到温度为50℃的恒温箱中保存20分钟，然后再在振动球磨机上球磨10小时后，使得粉末再次充分混合均匀，将混合均匀后的粉末加入制成的粘性液体，再将粉末放置在140℃的温度下烘干，得到粉料，粉料的含水量为4％，将粉料在油压机上压制成型，压制压强为200mpa，然后在氧气流中氧化4小时，在氩气保护的气氛中烧结11小时，烧结的温度为1400℃，最后放到1500℃的温度中保存5小时，得到泡沫陶瓷材料；
s4、将聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份溶于有机溶液中，形成浓度为20到100克/升的树脂溶液；
s5、将泡沫陶瓷材料放到20到100克/升的树脂溶液中充分浸泡，确保泡沫陶瓷材料的各个区域均实现完全浸润，浸泡3-4小时后，将泡沫材料从树脂溶液中取出，取出后用压缩空气吹去泡沫陶瓷材料上的液体；
s6、将浸泡后的泡沫陶瓷材料放入50℃到100℃之间进行烘干，烘干后的泡沫陶瓷材料表面得到了高分子树脂涂层，得到高分子树脂涂层后的泡沫陶瓷材料上的三角形筋得到初步圆化；
s7、重复s5和s6的步骤，直到涂层后的泡沫陶瓷材料是原来泡沫陶瓷材料的5倍，就停止泡沫陶瓷材料进行s5和s6步骤；
s8、将涂层后泡沫陶瓷材料在10到15mpa下压制成坯，并以5℃/min的升温效率加热至800-1000℃，再按10℃/min的升温效率加热至1100-1500℃保存3-4小时，最后进行冷却得到高强度的泡沫空气陶瓷材料。
实施例二：
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将研磨后的粉末倒入搅拌釜进行充分搅拌；
s2、将15份聚乙烯醇溶于10份的去离子水中，使用微波超声分散，得到粘性液体，将粘性液体放到密封空间内进行储存；
s3、将搅拌釜内充分搅拌后的粉末放到温度为50℃的恒温箱中保存20分钟，然后再在振动球磨机上球磨10小时后，使得粉末再次充分混合均匀，将混合均匀后的粉末加入制成的粘性液体，再将粉末放置在140℃的温度下烘干，得到粉料，粉料的含水量为4％，将粉料在油压机上压制成型，压制压强为200mpa，然后在氧气流中氧化4小时，在氩气保护的气氛中烧结11小时，烧结的温度为1400℃，最后放到1500℃的温度中保存5小时，得到泡沫陶瓷材料；
s4、将聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份溶于有机溶液中，形成浓度为20到100克/升的树脂溶液；
s5、将泡沫陶瓷材料放到20到100克/升的树脂溶液中充分浸泡，确保泡沫陶瓷材料的各个区域均实现完全浸润，浸泡3-4小时后，将泡沫材料从树脂溶液中取出，取出后用压缩空气吹去泡沫陶瓷材料上的液体；
s6、将浸泡后的泡沫陶瓷材料放入50℃到100℃之间进行烘干，烘干后的泡沫陶瓷材料表面得到了高分子树脂涂层，得到高分子树脂涂层后的泡沫陶瓷材料上的三角形筋得到初步圆化；
s7、重复s5和s6的步骤，直到涂层后的泡沫陶瓷材料是原来泡沫陶瓷材料的10倍，就停止泡沫陶瓷材料进行s5和s6步骤；
s8、将涂层后泡沫陶瓷材料在10到15mpa下压制成坯，并以5℃/min的升温效率加热至800-1000℃，再按10℃/min的升温效率加热至1100-1500℃保存3-4小时，最后进行冷却得到高强度的泡沫空气陶瓷材料。
实施例三：
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将研磨后的粉末倒入搅拌釜进行充分搅拌；
s2、将15份聚乙烯醇溶于10份的去离子水中，使用微波超声分散，得到粘性液体，将粘性液体放到密封空间内进行储存；
s3、将搅拌釜内充分搅拌后的粉末放到温度为50℃的恒温箱中保存20分钟，然后再在振动球磨机上球磨10小时后，使得粉末再次充分混合均匀，将混合均匀后的粉末加入制成的粘性液体，再将粉末放置在140℃的温度下烘干，得到粉料，粉料的含水量为4％，将粉料在油压机上压制成型，压制压强为200mpa，然后在氧气流中氧化4小时，在氩气保护的气氛中烧结11小时，烧结的温度为1400℃，最后放到1500℃的温度中保存5小时，得到泡沫陶瓷材料；
s4、将聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份溶于有机溶液中，形成浓度为20到100克/升的树脂溶液；
s5、将泡沫陶瓷材料放到20到100克/升的树脂溶液中充分浸泡，确保泡沫陶瓷材料的各个区域均实现完全浸润，浸泡3-4小时后，将泡沫材料从树脂溶液中取出，取出后用压缩空气吹去泡沫陶瓷材料上的液体；
s6、将浸泡后的泡沫陶瓷材料放入50℃到100℃之间进行烘干，烘干后的泡沫陶瓷材料表面得到了高分子树脂涂层，得到高分子树脂涂层后的泡沫陶瓷材料上的三角形筋得到初步圆化；
s7、重复s5和s6的步骤，直到涂层后的泡沫陶瓷材料是原来泡沫陶瓷材料的10倍，就停止泡沫陶瓷材料进行s5和s6步骤；
s8、将涂层后泡沫陶瓷材料在10到15mpa下压制成坯，并以2℃/min的升温效率加热至500-800℃，再按5℃/min的升温效率加热至900-1200℃保存3-4小时，最后进行冷却得到高强度的泡沫空气陶瓷材料。
结果判定：高强度泡沫空心陶瓷材料的导热率、断裂韧性与耐压强度都与涂层的厚度和升温效率有一定的影响，当涂层的厚度越厚，泡沫空心陶瓷材料的导热率越高，断裂韧性越来越强，耐压强度也越来越高，当升温率越高时，泡沫空心陶瓷材料的导热率越低，断裂韧性越来越弱，耐压强度也越来越低。
本发明的有益效果是：泡沫陶瓷材料是由碳化硅微粉、碳化钙微粉、碳酸钡、氧化铝、去离子水、二硼化锆、聚碳硅烷、聚乙二醇、二硫化硅、氯化铵、过氧化氢和莫来石等原料混合制成的，使得在制备泡沫陶瓷材料时的方法较低简单，从而能够让此方法应用于工业化生产，通过聚乙烯醇制成的粘性液体的使用，使得粘性液体能够融入到粉料中，从而能够调高泡沫空心陶瓷材料的韧性，通过聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂的使用，使得聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂能够制成可溶性高分子聚合物，从而能够让高分子聚合物提高泡沫空心陶瓷材料的抗压强度，通过急剧升温的方法，使得泡沫空心陶瓷材料在使用时能够具备良好的耐高温性能，从而让泡沫空心陶瓷材料在使用时能够更加实用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。