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(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102424603A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102424603A(43)申请公布日2012.04.25(21)申请号201110264529.0(22)申请日2011.09.07(71)申请人陕西理工学院地址723003陕西省汉中市河东店陕西理工学院材料学院(72)发明人艾桃桃冯小明张义明张营堂(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)C04B35/48(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称一种以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法(57)摘要本发明涉及一种以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,以冰为成孔模板,在氧化锆粉体中加入蒸馏水、Na2SiO3·9H2O粘结剂、氧化钇烧结助剂和陶瓷粉水体系分散剂,通过球磨混合获得稳定的悬浊液,真空抽气后,注入模具低温快速冷冻,冻结后的样品进行真空冷冻干燥,脱模后放入高温炉内烧结,从而得到氧化锆多孔陶瓷。多孔陶瓷孔结构完全由冰结晶形貌特征决定。与其它多孔制备工艺相比,冰是一种理想的制作多孔陶瓷的模板,工艺过程环保、成本低。所制备的氧化锆多孔陶瓷具有明显的梯度多孔结构;由于使用了粘结剂,可以防止坯体在干燥过程中开裂、变形,提高制品的机械强度,氧化钇烧结助剂的加入可降低烧结温度,所制备的氧化锆多孔陶瓷的抗压强度可达到8MPa。CN102463ACCNN110242460302424609A权利要求书1/1页1.一种以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:1)首先,分别称量100g氧化锆粉、200g~400g蒸馏水、30gNa2SiO3·9H2O、3g氧化钇和2.6g陶瓷粉水体系分散剂,装入不锈钢球磨罐中,再加入650g不锈钢磨球,然后在球磨机上进行充分球磨混合12小时配置成稳定的悬浊液;2)其次,将悬浊液装入连接真空泵的封闭容器中排除悬浊液在球磨过程中产生的气泡;3)之后,将悬浊液注入模具中,然后将模具置于-30℃~-40℃的真空冷冻干燥机中冷冻使悬浊液完全冻结,再将冻结的悬浊液在真空状态下干燥彻底,然后脱模,得到与成型模具相同形状的ZrO2多孔素坯;4)然后,将脱模的ZrO2多孔素坯放入高温箱式电炉中,以10℃/min的升温速率自室温升至1300℃~1500℃,保温2小时;5)最后,保温结束后,随炉自然冷却至室温,即得到具有梯度结构的ZrO2多孔陶瓷。2.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述步骤1)球磨的机转速为600转/分,球磨过程采用间歇式球磨的方式,每球磨1小时,停止球磨机冷却1小时。3.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述的陶瓷粉水体系分散剂为HFXZ-802。4.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述的球磨机采用KQM-X4/B型行星式四头快速球磨机。5.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述的成型模具为圆柱状结构,模具材质为聚丙烯,厚度为2mm。6.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述的真空冷冻干燥机为LGJ-10D型。7.根据权利要求1所述的以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法,其特征在于:所述的制备的氧化锆多孔陶瓷抗压强度可达到8MPa。2CCNN110242460302424609A说明书1/7页一种以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法技术领域[0001]本发明涉及一种制备多孔陶瓷的方法,更特别地说,是指一种以冰为模板制备氧化锆梯度多孔陶瓷的方法。背景技术[0002]多孔陶瓷具有相对均匀分布的微孔、低的体积密度、三维立体网络骨架结构、高的比表面积及独特的物理表面特性,对液体和气体介质具有良好的选择透过性、能量吸收或阻压特性,耐高温,耐腐蚀等,可广泛应用于气液体过滤、催化剂载体、净化分离、吸声减震、高级保温制品、生物植入体等方面。[0003]随着科技和工业化生产发展,对液、固分离技术的研究和开发提出了更高的要求,要求高分离精度、高运行速率的微孔过滤技术及微孔过滤陶瓷甚受重视。梯度多孔陶瓷由于具有非对称的孔结构,容易实现小孔径大透气,具有高过滤精度大透气系数、反洗效果好的特点,在过滤分离过程中可大大提高过滤精度和过滤效率,亦可降低压降,进而降低了生产成本,特别适用于温度高、具有腐蚀性等含有微细粒子的混合流体的分离、高温烟气除尘和精细过滤等,实现了更高精度的梯度分离。[0004]目前,梯度多孔陶瓷的制备技术可归纳为:(1)在坯体中不同部位引入不同含量的造孔剂或