1.本发明涉及隔热保温材料技术领域，特别涉及一种利用软木天然的细胞结构和阻燃特性制备软木氧化铝多孔复合材料，尤其是一种栓皮栎树皮软木与氧化铝制成的复合材料及制备方法。
背景技术：
2.高温窑炉是冶金、电力、建材、石化等高温过程工业的核心装备，其能耗约占我国工业总能耗的60%，热效率平均低于30%（国际≥50%）。现代工业炉的大型化和高效化以及新工艺的发展对炉衬材料的功能和寿命提出了更高的要求。
3.氧化铝多孔陶瓷是一种高孔隙率、高强度、耐气流冲刷性和抗热震性能良好的材料。由于气孔中含有大量静态空气，氧化铝多孔陶瓷具有较低的导热系数，其固有的耐高温、抗腐蚀性使之成为工业窑炉中最为常用的节能减排材料。
4.软木是栓皮栎的外层树皮，微观组织由横断面为六棱柱体的木栓细胞呈蜂窝状排列组成，细胞直径20
‑
40μm，细胞壁厚度1
‑
2μm，细胞间无导管，相邻细胞间由软木脂填缝，每个细胞为不透气、不透液的密封单元，细胞内静止空气占单位体积的70%。这种特殊的结构使得软木具有密度低、弹性高、导热系数低、绝热、吸振、吸声、不透水、耐磨等优异性能，可用于热流较低的零部件或部位的防热和隔热，主要使用在火箭、导弹、航天、核潜艇等尖端领域。
5.目前，我国对软木材料的研究和应用尚处于起步阶段，软木产业相对落后，产品以软木砖、软木纸等初级产品为主，产品附加值低，产业竞争力不足。
6.为解决现有技术中存在的不足之处，本技术特此研发出了一种栓皮栎树皮软木与氧化铝制成的复合材料及制备方法。
技术实现要素：
7.本发明为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝70
‑
98份、软木1
‑
25份、粘结剂1
‑
5份。
8.在上述任一方案中优选的是，所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
9.在上述任一方案中优选的是，所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
10.在上述任一方案中优选的是，所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
11.本发明还提供一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对软木进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1
‑
1mm的软木粒子；采用烘干、粉碎、研磨、过筛的多步操作工步可以更好地保证所得的软木粒子的纯净度与质量，保证其能达到所需的材料性能。
12.(b)将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；
采用合适比例组分的氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，并在混合时采用球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种或多种进行少量、多次逐步混合的方式，可以更好地保证物料混合的均匀度，保证物料粘接的均匀度，提高得到的软木/氧化铝复合粉体的质量，保证材料质地均匀。
13.(c)复合粉体经室温冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经常压烧结得到软木/氧化铝多孔复合材料。
14.采用冷压重压状态下持续保压的方式可以有效地保证胚体材料的高密度与结构强度，在后序工序中在采用高温烧结可以更好地保证材料良好的抗压强度与导热性。
15.在上述任一方案中优选的是，上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
16.在上述任一方案中优选的是，上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种或多种交替，混合时每隔一段时间就进行少量多次的放入物料进行混合，保证混合的效果与均匀度。
17.在上述任一方案中优选的是，上述步骤（c）中的冷压成型为单向冷压或冷等静压成型的一种，压力为1
‑
10吨，保压时间为5
‑
30分钟。
18.在上述任一方案中优选的是，上述步骤（d）中的常压烧结的烧结温度为1500
‑
2300℃，烧结时间30
‑
120分钟。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明以软木为造孔剂，利用软木天然的细胞结构和阻燃特性制备软木/氧化铝多孔复合材料，孔径分布与孔隙率可调。
20.2、利用本发明制备的软木/氧化铝多孔复合材料气孔率高、密度小、压缩强度高、导热率低，具有良好的隔热保温特性，可用于高温窑炉的炉衬材料，有效解决我国高温炉衬材料匮乏的难题，对实现节能减排和提高软木产品附加值有重要意义；可广泛应用于高温炉、建筑、交通运输、航空航天等隔热保温领域。
21.3、另外，本发明工艺简单，条件易控，有工业推广应用价值。
具体实施方式
22.下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
23.本发明将软木与氧化铝复合制备的多孔复合材料既具有软木材料密度低、导热系数低、绝热的优点，又具有氧化铝耐高温、抗热震、抗气氛腐蚀的优点，是代替浇注料、耐火砖、陶瓷纤维的绝佳超高温炉衬材料，可有效解决当前我国超高温炉衬材料匮乏的难题，同时能够提高软木产品的附加值，是目前材料领域的应用前沿，属于国家鼓励的新材料和节能环保的战略新兴产业。
24.利用本发明的工艺中设置的各组分配比、软木含量、软木粒径以及压制烧结条件可以得到抗压强度高、热导率可控的隔热保温材料。
25.实施例1：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝90份、软木9份、粘结剂1份；
所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
26.所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
27.所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
28.一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对普通天然软木皮进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1～1mm的软木粒子；(b)按照重量份数配比组成为：氧化铝90份，软木9份，粘结剂1份称取原料，将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；(c)复合粉体在成型压力10吨状态下，保压时间30分钟条件下冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经2000 ℃保温60分钟烧结，得到软木/氧化铝多孔复合材料。
29.采用冷压重压状态下持续保压的方式可以有效地保证胚体材料的高密度与结构强度，在后序工序中在采用高温烧结可以更好地保证材料良好的抗压强度与导热性。
30.采用上述方法获得的软木/氧化铝多孔复合材料体积密度1.35 g/cm3，抗压强度114 mpa，导热系数0.15 w/m.k。
31.上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
32.上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种。
33.实施例2：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝70份、软木25份、粘结剂5份；所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
34.所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
35.所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
36.一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对普通天然软木皮进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1～1mm的软木粒子；(b) 按照重量份数配比组成为：氧化铝70，软木25，粘结剂5称取原料，将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；(c)复合粉体在成型压力10吨状态下，保压时间30分钟条件下冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经2000 ℃保温60分钟烧结，得到软木/氧化铝多孔复合材料。
37.采用上述方法获得的软木/氧化铝多孔复合材料体积密度0.81 g/cm3，抗压强度87mpa，导热系数0.10 w/m.k。
38.上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
39.上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种。
40.实施例3：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝70份、软木25份、粘结剂5份；所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
41.所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
42.所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
43.一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对红酒软木塞回收料进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1～1mm的软木粒子；(b) 按照重量份数配比组成为：氧化铝70，软木25，粘结剂5称取原料，将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；(c)复合粉体在成型压力5吨状态下，保压时间30分钟条件下冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经2000 ℃保温30分钟烧结，得到软木/氧化铝多孔复合材料。
44.采用上述方法获得的软木/氧化铝多孔复合材料体积密度0.73 g/cm3，抗压强度74 mpa，导热系数0.08 w/m.k。
45.上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
46.上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种或多种交替进行。
47.实施例4：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝70份、软木25份、粘结剂5份；所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
48.所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
49.所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
50.一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对红酒软木塞回收料进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1～1mm的软木粒子；(b) 按照重量份数配比组成为：氧化铝70，软木25，粘结剂5称取原料，将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；(c)复合粉体在成型压力5吨状态下，保压时间10分钟条件下冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经1800 ℃保温30分钟烧结，得到软木/氧化铝多孔复合材料。
51.采用上述方法获得的软木/氧化铝多孔复合材料体积密度0.68 g/cm3，抗压强度65 mpa，导热系数0.06 w/m.k。
52.上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
53.上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种。
54.实施例5：一种软木氧化铝多孔复合材料，包括如下重量份数的组分：氧化铝70份、软木25份、粘结剂5份；所述氧化铝为高温氧化铝，纯度>99%，粒径为10
‑
20μm。
55.所述软木为颗粒状，粒径为0.1
‑
1mm。
56.所述粘结剂为酚醛树脂、脲醛树脂胶、环氧树脂或聚氨酯中的一种或多种。
57.一种软木氧化铝多孔复合材料的制备方法，包括如下步骤：(a) 对普通天然软木皮进行烘干、粉碎、研磨、过筛，得到粒径为0.1～1mm的软木粒子；(b) 按照重量份数配比组成为：氧化铝70，软木25，粘结剂5称取原料，将氧化铝粉、软木粒子和粘结剂进行混合，得到软木/氧化铝复合粉体；(c)复合粉体在成型压力5吨，保压时间10分钟条件下冷压成型得到软木/氧化铝复合材料坯体；(d)上述坯体经1700 ℃保温60分钟烧结，得到软木/氧化铝多孔复合材料。
58.采用上述方法获得的软木/氧化铝多孔复合材料体积密度0.65 g/cm3，抗压强度61 mpa，导热系数0.05 w/m.k。
59.上述步骤（a）中的软木原料为普通天然软木皮或红酒软木塞回收料。
60.上述步骤（b）中的混合方法为球磨、搅拌混合、超声混合、研磨混合中的一种。
61.按照上述各实施例所制造出的软木/氧化铝多孔复合材料的各项相关参数如下：实施例体积密度（g/cm3）抗压强度（mpa）导热系数（w/m.k）实施例11.351140.15实施例20.81870.10实施例30.73740.08实施例40.68650.06实施例50.65610.05综上所述，本发明以软木为造孔剂，利用软木天然的细胞结构和阻燃特性制备软木/氧化铝多孔复合材料，孔径分布与孔隙率可调；利用本发明制备的软木/氧化铝多孔复合材料气孔率高、密度小、压缩强度高、导热率低，具有良好的隔热保温特性，可用于高温窑炉的炉衬材料，有效解决我国高温炉衬材料匮乏的难题，对实现节能减排和提高软木产品附加值有重要意义；可广泛应用于高温炉、建筑、交通运输、航空航天等隔热保温领域；本发明工艺简单，条件易控，有工业推广应用价值。
62.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
63.本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。