一种保温陶瓷复合材料的制备方法与流程

本发明属于陶瓷材料的制备技术，特别是一种保温陶瓷复合材料的制备方法。

背景技术：

保温陶瓷材料具有十分广泛的用途，具有防火性能好的特点，同时具有导热系数高、密度大的缺陷。许多研究者致力于改善保温陶瓷材料的缺陷，采用填充压缩气体、使用碳化硅等发泡材料等，使保温陶瓷内部形成孔隙，具有保温隔热作用，例如：cn103936400a报道了一种氧化铝基多孔陶瓷保温材料的制备方法；cn103951457a以碳化硅、煤矸石、粉煤灰、矿岩及粘土为原料，制备了一种泡沫陶瓷墙体保温材料及其制备方法。大多数制备的保温陶瓷材料，内部孔隙分布不均匀，陶瓷的机械加工性能会下降、不利于加工，使用也会受到限制。

因此，寻求机械性能良好、孔隙均匀、质轻、耐候性好的保温陶瓷复合材料，已经成为陶瓷材料领域的研究热点。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种保温陶瓷复合材料的制备方法。该保温陶瓷复合材料通过化学制备技术及物理方法制备，复合了二氧化锆、二氧化硅、氧化锌、氧化钙、氧化镁、珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土。

本发明的技术解决方案是：将一定量硬脂酸加热至融化，向其中加入丁醇锆、硅酸丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙及硬脂酸镁，搅拌一段时间，制得复合物a；在水浴条件下，向一定量水中，加入硬脂酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土，经搅拌磨、过滤，制得复合物b；在水浴条件下，向复合物b中，加入复合物a，经球磨，制得复合物c；将复合物c转移至模具中，经干燥、热处理，制得保温陶瓷复合材料。

所述的溶液a中，在硬脂酸体系中，丁醇锆与硅酸丁酯通过交联反应，并与硬脂酸锌、硬脂酸钙及硬脂酸镁相结合，形成复合物a；硬脂酸钠作为表面活性剂，聚乙烯醇作为粘结剂，聚乙二醇作为分散剂，在水相体系中，均匀分散于珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土中，形成复合物b；复合物a通过球磨分散于复合物a中，形成无机物（珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土）-有机物（硬脂酸、丁醇锆、硅酸丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钠、聚乙烯醇及聚乙二醇）复合体系，经热处理，有机物被除去，制备了含有多孔结构的含二氧化锆、二氧化硅、氧化锌、氧化钙、氧化镁、珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土的保温陶瓷复合材料。

本发明与现有技术相比，该保温陶瓷复合材料具有多孔结构，复合了二氧化锆、二氧化硅、氧化锌、氧化钙、氧化镁、珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土，具有机械强度高、耐侯性好、保温性能优异、质量轻等优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术解决方案的限制。

实施例1：依以下步骤制备一种保温陶瓷复合材料。

步骤1：将1000g硬脂酸加热至融化，向其中加入152.8g质量浓度为80%的正丁醇锆、102.3g硅酸丁酯、33.6g硬脂酸锌、25.8g硬脂酸钙及18.9g硬脂酸镁，搅拌4h，制得复合物a；

步骤2：在72^oc水浴条件下，向1000ml水中，加入30g硬脂酸钠、15g聚乙烯醇、10g聚乙二醇peg-6000、50g珍珠岩、60g粉煤灰、30g玻璃微珠及300g高岭土，经搅拌研磨12h、过滤，制得复合物b；

步骤3：在72^oc水浴条件下，向600g复合物b中，加入100g复合物a，经球磨8h，制得复合物c；

步骤4：将复合物c转移至模具中，经110^oc干燥12h、1000^oc热处理12h，制得保温陶瓷复合材料。

实施例2：依以下步骤制备一种保温陶瓷复合材料。

步骤1：将1000g硬脂酸加热至融化，向其中加入254.6g质量浓度为80%的异丁醇锆、170.5g硅酸丁酯、67.3g硬脂酸锌、51.6g硬脂酸钙及37.7g硬脂酸镁，搅拌6h，制得复合物a；

步骤2：在80^oc水浴条件下，向1000ml水中，加入50g硬脂酸钠、30g聚乙烯醇、20g聚乙二醇peg-20000、100g珍珠岩、120g粉煤灰、80g玻璃微珠及300g高岭土，经搅拌研磨18h、过滤，制得复合物b；

步骤3：在80^oc水浴条件下，向600g复合物b中，加入200g复合物a，经球磨12h，制得复合物c；

步骤4：将复合物c转移至模具中，经150^oc干燥8h、1200^oc热处理8h，制得保温陶瓷复合材料。

实施例3：依以下步骤制备一种保温陶瓷复合材料。

步骤1：将1000g硬脂酸加热至融化，向其中加入203.7g质量浓度为80%的正丁醇锆、136.4g硅酸丁酯、50.4g硬脂酸锌、38.7g硬脂酸钙及28.3g硬脂酸镁，搅拌5h，制得复合物a；

步骤2：在77^oc水浴条件下，向1000ml水中，加入40g硬脂酸钠、22.5g聚乙烯醇、15g聚乙二醇peg-15000、75g珍珠岩、90g粉煤灰、55g玻璃微珠及300g高岭土，经搅拌研磨15h、过滤，制得复合物b；

步骤3：在77^oc水浴条件下，向600g复合物b中，加入150g复合物a，经球磨10h，制得复合物c；

步骤4：将复合物c转移至模具中，经130^oc干燥10h、1100^oc热处理10h，制得保温陶瓷复合材料。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种保温陶瓷复合材料的制备方法，该制备方法是：首先，将一定量硬脂酸加热至融化，向其中加入丁醇锆、硅酸丁酯、硬脂酸锌、硬脂酸钙及硬脂酸镁，搅拌一段时间，制得复合物A；其次，在水浴条件下，向一定量水中，加入硬脂酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、珍珠岩、粉煤灰、玻璃微珠及高岭土，经搅拌磨、过滤，制得复合物B；然后，在水浴条件下，向复合物B中，加入复合物A，经球磨，制得复合物C；最后，将复合物C转移至模具中，经干燥、热处理，制得保温陶瓷复合材料。该保温陶瓷复合材料具有多孔结构，具有机械强度高、耐侯性好、保温性能优异、质量轻等优点。

技术研发人员：龚娟
受保护的技术使用者：龚娟
技术研发日：2018.09.13
技术公布日：2018.12.14