一种莫来石多级孔陶瓷及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107434426A(43)申请公布日2017.12.05(21)申请号201710601380.8C04B35/634(2006.01)(22)申请日2017.07.21(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人张海军葛胜涛毕玉保张少伟(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B38/02(2006.01)C04B35/185(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/626(2006.01)C04B35/636(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种莫来石多级孔陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种莫来石多级孔陶瓷及其制备方法。其技术方案是：将96~100份质量的莫来石粉体和0~4份质量的纳米碳酸钙粉体球磨，得球磨粉体；将稳定剂在去离子水中浸泡，搅拌，制得溶液；将分散剂和所述球磨粉体加入溶液中，搅拌，制得陶瓷浆料；向所述陶瓷浆料中加入发泡剂，搅拌，制得泡沫浆料；将所述泡沫浆料注入模具中，在10~60℃条件下原位固化，脱模，制得莫来石多级孔陶瓷坯体；将所述莫来石多级孔陶瓷坯体干燥，在1300~1550℃条件下煅烧1~6h，制得莫来石多级孔陶瓷。本发明具有合成工艺简单、易于控制、污染小和生产成本低的特点；所制备的莫来石多级孔陶瓷强度高、孔径小且分布均匀、导热系数低和适于规模化生产。CN107434426ACN107434426A权利要求书1/1页1.一种莫来石多级孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：步骤一、将96~100份质量的莫来石粉体和0~4份质量的纳米碳酸钙粉体置于球磨机中，球磨180~240min，即得球磨粉体；步骤二、按稳定剂∶去离子水的质量比为（0.001~0.006）∶1，将所述稳定剂在去离子水中浸泡12~24h，搅拌10~20min，制得溶液；步骤三、按分散剂∶所述球磨粉体∶去离子水的质量比为（0.003~0.03）∶（2~3.6）∶1，将所述分散剂和所述球磨粉体加入所述溶液中，搅拌10~30min，制得陶瓷浆料；步骤四、按发泡剂∶所述陶瓷浆料的体积比为（0.00025~0.012）∶1，向所述陶瓷浆料中加入所述发泡剂，搅拌5~30min，制得泡沫浆料；步骤五、将所述泡沫浆料注入模具中，在10~60℃条件下原位固化1~6小时，脱模，制得莫来石多级孔陶瓷坯体；步骤六、将所述莫来石多级孔陶瓷坯体干燥，在1300~1550℃条件下煅烧1~6h，制得莫来石多级孔陶瓷。2.根据权利要求1所述莫来石多级孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述莫来石粉体的中位粒径≤10μm，3Al2O3·2SiO2含量≥98wt%。3.根据权利要求1所述莫来石多级孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述纳米碳酸钙的中位粒径为≤150nm，CaCO3含量≥98wt%。4.根据权利要求1所述莫来石多级孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述稳定剂为羧甲基纤维素或为羟丙基甲基纤维素，所述稳定剂为工业纯或为分析纯。5.根据权利要求1所述莫来石多级孔陶瓷的制备方法，其特征在于所述分散剂为异丁烯-马来酸酐的共聚物或为聚丙烯酸铵，所述分散剂为工业纯或为分析纯。6.一种莫来石多级孔陶瓷，其特征在于所述莫来石多级孔陶瓷是根据权利要求1~5项中任一项所述莫来石多级孔陶瓷的制备方法所制备的莫来石多级孔陶瓷。2CN107434426A说明书1/5页一种莫来石多级孔陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于多级孔陶瓷技术领域。具体涉及一种莫来石多级孔陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]多级孔陶瓷具有孔结构多样性、孔隙率高、比表面积大、导热系数低、体积密度小和化学性质稳定等优异特性，在液相色谱分离、气/液体过滤、催化剂载体、高温隔热材料、超级电容器和生物工程等领域有着广泛的应用和潜在的应用前景。[0003]目前，莫来石多级孔陶瓷的制备方法主要有：溶胶-凝胶法、熔盐法、泡沫浸渍法和颗粒堆积法等。这些方法虽然各有优点，但其中仍存在一些不足：如溶胶-凝胶法大多以醇盐为原料，价格昂贵；同时醇盐的水解速率各不相同，工艺过程复杂、不易控制和制备成本高。“一种莫来石多孔陶瓷及其制备方法”（CN104446623A）以莫来石粉体为原料，制备了莫来石多孔陶瓷，该方法制备的莫来石多孔陶瓷坯体固化时间长、强度低和脱模困难，且烧结制得的陶瓷样品强度低、孔径大和导热系数大。熔盐法虽可在低温下制备出孔径均匀分布的莫来石多级孔陶瓷，但熔融盐的挥发严重危害人体健康并污染环境，且所得产品的孔径大，杂质含量高和产率低，从而导致价格昂贵。泡沫浸渍法所制备的莫