一种反应合成多孔镁铝尖晶石制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102795884A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102795884A(43)申请公布日2012.11.28(21)申请号201210333319.7(22)申请日2012.09.11(71)申请人江苏格业新材料科技有限公司地址212300江苏省镇江市丹阳开发区双仪路创业园(72)发明人施忠良朱春芳施忠伟王虎(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种反应合成多孔镁铝尖晶石制备方法(57)摘要一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，包括以下步骤：1）粉末混合过筛；2）装入模具；3）预热成型；4）保温；5）放入氧化炉；6）氧化处理；7）高温烧结。本发明，有效利用低温下铝粉的氧化和铝粉与氧化镁粉在空气中氧化合成反应来形成尖晶石，利用高分子氧化燃烧去除来实现多孔结构，该多孔结构由于铝粉氧化及其和氧化镁的合成反应形成尖晶石具有一定的强度而不至于多孔结构的坍塌。随后续温度提高，铝粉经完全氧化转化为氧化铝、铝粉和氧化铝与氧化镁、或铝粉与氧化镁在空气中的合成反应形成多孔的镁铝尖晶石结构陶瓷。该制造工艺简单，多孔结构通过相应的制造工艺进行有效控制，易于实现批量生产。CN10279584ACN102795884A权利要求书1/1页1.一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，包括以下步骤：1）粉末混合过筛；2）装入模具；3）预热成型；4）保温；5）放入氧化炉；6）氧化处理；7）高温烧结；其特征在于：1）、粉末混合过筛：先将氧化镁粉末与铝粉原子百分比1:2的比例混合后再与热固性或可改性的热塑性高分子粉末以所需孔隙率按体积百分比比例加入后混合，在混粉过程中加入20-30粒直径为10-12毫米的氧化铝陶瓷球或钢球以便混合均匀，在V形结构容器中混粉时间为2-4小时以上，转速为40-80转/分、用小于尺寸为10-12毫米的粗网格过筛，以便取出陶瓷球或钢球，将混合后的粉末置入具有盖子的塑料容器内，备用；2）、装入模具：取一定量上述混合好的粉末装入具有耐热不粘涂层的光滑模具内并盖上压板或盖子，压板或盖子和粉末接触面同样需要有不粘涂层；3）、预热低温成型：将上述模具放入已经预热的空气循环炉或平板炉内，进行低温成型处理；4）、保温：将经预热成型后的模具转入另一已预热至130℃的炉子内保温，保温时间≥2小时，待材料固化和模具降温后，取出固化的材料；5）、放入氧化炉：将上述取出的固化材料，放置在较薄的轻质氧化铝或其他高温陶瓷板或高温蜂窝陶瓷板上，用小陶瓷块支撑并放上多孔高温陶瓷盖板，放入由空气循环的氧化炉内；6）、氧化处理：将氧化炉从室温加热至600-650℃，加热时间为3小时，保温1-2小时后，待冷却后或直接转入高温烧结炉内；7)、高温烧结:将上述氧化处理后的材料转入高温烧结炉内再加热到1650-1800℃，加热速度为2-3小时，保温1-2小时，然后随炉冷却至100℃以下，从炉子中取出，即为制得的多孔镁铝尖晶石陶瓷；按照所需尺寸规格进行切割。2.根据权利要求1所述的一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）粉末混合过筛中的热固性或可改性的热塑性高分子粉末是聚胺脂、酚醛树脂、环氧树脂聚乙烯/聚丙烯，其加入比例根据孔隙率要求为50-80%。3.根据权利要求1所述的一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）粉末混合过筛中的铝粉、氧化镁和热固性或改性的热塑性高分子材料粉末的粒度在1-100微米之间，其中氧化镁的粒度或是纳米级，纳米粒度范围从数纳米到100纳米。4.根据权利要求1所述的一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中的空气循环炉内低温成型时，其置入已预热炉子的成型温度为180-250℃，成型时间为8-12分钟。5.根据权利要求1所述的一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中的平板炉的低温成型时，其置入已预热的炉子成型温度为180-250℃，成型时间为3-5分钟。6.根据权利要求1所述的一种反应合成多孔镁铝尖晶石的制备方法，其特征在于：所述的步骤5）中的蜂窝陶瓷板的网格孔径≤3毫米。2CN102795884A说明书1/3页一种反应合成多孔镁铝尖晶石制备方法技术领域[0001]本发明属于高温无机材料陶瓷领域，提出通过反应合成一种多孔或称泡沫镁铝尖晶石陶瓷的制备方法。可以用于冶金，机械和电子等多个工程应用领域。背景技术[0002]镁铝尖晶石是一种具有热膨胀系数低且耐高温，抗冲击，高强度，良好的电绝缘性能和耐急冷急热能力的陶瓷。多孔结构镁铝尖晶石是一种重