本发明涉及一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，属于无机陶瓷材料领域。
背景技术：
莫来石具有低的膨胀系数、良好的抗热震性和低的热导率，在高温下具有好的机械强度和化学稳定性。但是要作为隔热材料，必须进一步降低其导热系数。制备莫来石泡沫陶瓷是有效降低导热系数的方法，用莫来石为原料制作泡沫陶瓷不仅可以进一步降低莫来石材料的热导率，而且可以降低莫来石陶瓷的热膨胀系数，提高莫来石材料抗蠕变的性能和抗热震性，使莫来石可以在对材料的抗热震性要求比较高的环境下使用。当泡沫陶瓷作为高温结构构件应用时，由于引入大量气孔导致泡沫陶瓷重烧线收缩率提高、荷重软化温度降低、高温蠕变严重、耐压强度降低，从而使泡沫陶瓷的使用温度很难提高，并使应用范围受到限制。因此，提高泡沫陶瓷的高温力学性能和可靠性也是目前的研究热点。狄正贤等(制备莫来石泡沫陶瓷的工艺因素，材料科学与工程学报，140期).以红柱石:氧化铝＝8020为耐火材料，造孔剂eps(粒径<0.60mm)加入量9wt％，在1450℃锻烧，可以得到理想的莫来石泡沫陶瓷，其表观密度达0.52g/cm3，孔隙率为83％，抗折强度达1.54mpa。该方法存在以下问题:以eps为造孔剂，导致其抗折强度不高，仅有1.54mpa。技术实现要素：本发明提供了一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，解决了现有泡沫莫来石陶瓷造孔剂选用不合适，导致其抗折强度不高等问题。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将改性蛋白土、α-氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2h，得到混合均匀的粉料；(2)将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt％的陶瓷料；(3)通过6mpa的压力通过成型，成型后干燥脱模；(4)烧结成型，即得泡沫莫来石多孔陶瓷；进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：12：28：2:1.5:1:1:6-10:14。进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性蛋白土的制备方法为：称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结助剂，按照重量份计，包括40-50份长石、30-40份高岭土、5-10份二氧化硅、3-5份钛白粉、0.5-1份氧化镧。进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结成型具体为：250℃，2h，320℃，2h；然后以5℃/min升至1600℃保温4小时烧结，然后随炉冷却。本发明的有益效果：蛋白土又称蛋白石，是一种含水非晶质或胶质的活性二氧化硅，是一种无定形硅质矿物。其化学组成为sio2.nh2o，其中所si为无定形结构，主要成份除si外还含少量氧化铁、氧化铝、锰、铜和有机杂质等。蛋白石岩是由极微小的蛋白石球体组成，有较发育的孔隙，具有孔隙度高，吸水性强，吸附性好等特点。经过改性处理，sio2含量由79％升至90％，且空隙率大幅提高。采用蛋白土作为主料，作为造孔剂，可以有效的提高莫来石陶瓷的空隙率，降低粘结剂的用量，进而提高产品的强度。本发明中通过添加烧结助剂，烧结助剂优选长石、高岭土、二氧化硅、钛白粉和氧化镧，可以有效的提高莫来石陶瓷的烧结温度，提高泡沫陶瓷材料的强度。本发明采用改性蛋白石和聚苯乙烯共同作为造孔剂，相互补充，使得制备的陶瓷材料空隙率高，强度高。本发明的莫来石陶瓷制备工艺简单、工艺易于控制、制备过程污染小和生产成本低的特点；所制备的莫来石多孔陶瓷强度高、开气孔率高。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明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作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1一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将改性蛋白土、α-氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2h，得到混合均匀的粉料；(2)将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt％的陶瓷料；(3)通过6mpa的压力通过成型，具体为长为160mm，宽50mm，高40mm的矩形块，成型后干燥脱模；(4)烧结成型，所述的烧结成型具体为：250℃，2h，320℃，2h；然后以5℃/min升至1600℃保温4小时烧结，然后随炉冷却，即得泡沫莫来石多孔陶瓷；所述的改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：12：28：2:1.5:1:1:6:14。所述的改性蛋白土的制备方法为：称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。所述的烧结助剂，按照重量份计，包括40份长石、40份高岭土、8份二氧化硅、3份钛白粉、0.8份氧化镧。实施例2一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将改性蛋白土、α-氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2h，得到混合均匀的粉料；(2)将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt％的陶瓷料；(3)通过6mpa的压力通过成型，具体为长为160mm，宽50mm，高40mm的矩形块，成型后干燥脱模；(4)烧结成型，所述的烧结成型具体为：250℃，2h，320℃，2h；然后以5℃/min升至1600℃保温4小时烧结，然后随炉冷却，即得泡沫莫来石多孔陶瓷；所述的改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：12：28：2:1.5:1:1:8:14。所述的改性蛋白土的制备方法为：称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。所述的烧结助剂，按照重量份计，包括45份长石、35份高岭土、5份二氧化硅、4份钛白粉、0.5份氧化镧。实施例3一种泡沫莫来石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：(1)将改性蛋白土、α-氧化铝和烧结助剂，放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨2h，得到混合均匀的粉料；(2)将粉料、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝混合均匀，然后加水，配制成聚苯乙烯含量为6wt％的陶瓷料；(3)通过6mpa的压力通过成型，具体为长为160mm，宽50mm，高40mm的矩形块，成型后干燥脱模；(4)烧结成型，所述的烧结成型具体为：250℃，2h，320℃，2h；然后以5℃/min升至1600℃保温4小时烧结，然后随炉冷却，即得泡沫莫来石多孔陶瓷；所述的改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：12：28：2:1.5:1:1:10:14。所述的改性蛋白土的制备方法为：称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。所述的烧结助剂，按照重量份计，包括50份长石、30份高岭土、10份二氧化硅、5份钛白粉、1份氧化镧。对比例1与实施例1基本相同，不同点在于：原料采用二氧化硅、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：11：29：2:1.5:1:1:6:14。对比例2与实施例1基本相同，不同点在于：原料不采用烧结助剂，具体为改性蛋白土、α-氧化铝、烧结助剂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚苯乙烯和磷酸二氢铝的重量比为：13：29:1.5:1:1:6:14。测定实施例1-3和对比例1和2的性能，具体见下表。表观密度g/cm3开气孔率/％抗弯强度/(mpa)实施例10.8686.23.12实施例20.8185.63.06实施例30.7885.33.01对比例11.1273.21.76对比例20.8582.32.12由上表可知，采用本发明的蛋白土和烧结助剂，所制备的陶瓷材料具有较高的开气孔率和折弯强度。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。当前第1页12