本发明涉及新材料技术领域,具体涉及一种环保型多孔陶瓷的制备方法。
背景技术:
多孔陶瓷具有很有独特的性能,其内部具有独特的三维结构,由于内部孔洞的存在,多孔材料跟致密材料相比,其独特性质主要体现在低密度和高表面积。根据多孔材料的骨架材料,陶瓷化学性质更加稳定,可以在更高温度下使用,不会熔化,烧结或者发生反映。因此在很多应用场合,多孔陶瓷具有不可替代的低位。目前,制备多孔陶瓷,尤其是高空隙率、高连通度、孔径均匀的多孔陶瓷仍缺乏一种低成本,可控度高,耐高温的技术。
技术实现要素:
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种环保型多孔陶瓷的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种环保型多孔陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)将丙酮和水按预设重量比进行混合,得到溶剂混合物;所述预设重量比为5:2;
(2)将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、碳化硅和木纤维按预设比例进行混合,得到固体混合物;所述预设比例为7:2:3:1:1;
(3)将所述固体混合物在900-1000℃下进行煅烧,煅烧时间为2h得到煅烧产物,将煅烧产物球磨粉碎得到煅烧粉末;
(4)将煅烧粉末均匀分散到溶剂混合物中,制成陶瓷浆料;
(5)将陶瓷浆料进行加热蒸发,形成陶瓷生坯;
(6)对所述陶瓷生坯进行加热并高温烧结,形成环保型多孔陶瓷。
本发明的有益效果是:本发明的多孔陶瓷,制备方法简单,孔隙之间的连通度高,生产环保无污染。
在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
进一步,所述木纤维的直径为50-150μm。
进一步,所述煅烧粉末和溶剂混合物的质量比为4:1。
进一步,所述煅烧粉末的粒径为80目。
进一步,步骤(5)中的加热蒸发温度为100-150℃,加热蒸发时间为1-2h。
进一步,步骤(6)中的加热温度为200-300℃,加热时间为1-2h;所述高温烧结温度为700-1200℃,高温烧结时间为0.5-2h。
进一步,所述环保多孔陶瓷的孔隙率为40%-50%。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本实施例的一种环保型多孔陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)将丙酮和水按预设重量比进行混合,得到溶剂混合物;
(2)将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、碳化硅和木纤维按预设比例进行混合,得到固体混合物;
(3)将所述固体混合物在900℃下进行煅烧,煅烧时间为2h得到煅烧产物,将煅烧产物球磨粉碎得到煅烧粉末;
(4)将煅烧粉末均匀分散到溶剂混合物中,制成陶瓷浆料;
(5)将陶瓷浆料进行加热蒸发,形成陶瓷生坯;
(6)对所述陶瓷生坯进行加热并高温烧结,形成环保型多孔陶瓷。
本实施例的多孔陶瓷,制备方法简单,孔隙之间的连通度高,生产环保无污染。
本实施例的所述木纤维的直径为50μm。
本实施例的所述煅烧粉末和溶剂混合物的质量比为4:1。
本实施例的所述煅烧粉末的粒径为80目。
本实施例步骤(5)中的加热蒸发温度为100℃,加热蒸发时间为1h。
本实施例步骤(6)中的加热温度为200℃,加热时间为1h;所述高温烧结温度为700℃,高温烧结时间为0.5h。
本实施例的所述环保多孔陶瓷的孔隙率为40%。
实施例2
本实施例的一种环保型多孔陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)将丙酮和水按预设重量比进行混合,得到溶剂混合物;
(2)将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、碳化硅和木纤维按预设比例进行混合,得到固体混合物;
(3)将所述固体混合物在950℃下进行煅烧,煅烧时间为2h得到煅烧产物,将煅烧产物球磨粉碎得到煅烧粉末;
(4)将煅烧粉末均匀分散到溶剂混合物中,制成陶瓷浆料;
(5)将陶瓷浆料进行加热蒸发,形成陶瓷生坯;
(6)对所述陶瓷生坯进行加热并高温烧结,形成环保型多孔陶瓷。
本实施例的多孔陶瓷,制备方法简单,孔隙之间的连通度高,生产环保无污染。
本实施例的所述木纤维的直径为100μm。
本实施例的所述煅烧粉末和溶剂混合物的质量比为4:1。
本实施例的所述煅烧粉末的粒径为80目。
本实施例步骤(5)中的加热蒸发温度为120℃,加热蒸发时间为1.5h。
本实施例步骤(6)中的加热温度为250℃,加热时间为1-2h;所述高温烧结温度为1000℃,高温烧结时间为1h。
本实施例的所述环保多孔陶瓷的孔隙率为45%。
实施例3
本实施例的一种环保型多孔陶瓷的制备方法,包括以下步骤:
(1)将丙酮和水按预设重量比进行混合,得到溶剂混合物;
(2)将二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、碳化硅和木纤维按预设比例进行混合,得到固体混合物;
(3)将所述固体混合物在1000℃下进行煅烧,煅烧时间为2h得到煅烧产物,将煅烧产物球磨粉碎得到煅烧粉末;
(4)将煅烧粉末均匀分散到溶剂混合物中,制成陶瓷浆料;
(5)将陶瓷浆料进行加热蒸发,形成陶瓷生坯;
(6)对所述陶瓷生坯进行加热并高温烧结,形成环保型多孔陶瓷。
本实施例的多孔陶瓷,制备方法简单,孔隙之间的连通度高,生产环保无污染。
本实施例的所述木纤维的直径为150μm。
本实施例的所述煅烧粉末和溶剂混合物的质量比为4:1。
本实施例的所述煅烧粉末的粒径为80目。
本实施例步骤(5)中的加热蒸发温度为150℃,加热蒸发时间为2h。
本实施例步骤(6)中的加热温度为300℃,加热时间为2h;所述高温烧结温度为1200℃,高温烧结时间为2h。
本实施例的所述环保多孔陶瓷的孔隙率为50%。
采用本实施例1-3的环保型多孔陶瓷的制备方法制备得到的环保多孔陶瓷,有较高的孔隙率,且强度较好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。