氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷及其制备方法.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CN107417288A(43)申请公布日2017.12.01(21)申请号201710801313.0(22)申请日2017.09.07(71)申请人济宁学院地址272000山东省济宁市海川路16号济宁高新区大学园(72)发明人卢志华马育栋孙伟王文轩(74)专利代理机构青岛发思特专利商标代理有限公司37212代理人卢登涛(51)Int.Cl.C04B35/66(2006.01)C04B35/10(2006.01)C04B38/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明属于泡沫陶瓷领域，具体涉及一种氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷及其制备方法。原料包括纳米氧化铝粉体、预混液、分散剂、氧化铝纤维、发泡剂、引发剂和催化剂；其中：预混液为将单体和交联剂加入到醇水混合溶液中形成预混液；氧化铝纤维与纳米氧化铝粉体的质量比为5～30：95～70。采用醇水混合液作为凝胶注模成型的溶剂，降低了颗粒之间表面张力，提高了干燥坯体的质量；最终制品抗压强度>30MPa，孔隙率>50％，体积密度<3g/cm3；使用温度在1500～1750℃，是一种轻质、耐高温的耐火材料，可用在高温电炉内衬材料等领域。本发明还提供其制备方法，适合工业化生产。CN107417288ACN107417288A权利要求书1/1页1.一种氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷，其特征在于：原料包括纳米氧化铝粉体、预混液、分散剂、氧化铝纤维、发泡剂、引发剂和催化剂；其中：预混液为：将单体和交联剂加入到醇水混合溶液中形成预混液。2.根据权利要求1所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷，其特征在于：醇水混合溶液为醇和水的混合溶液，醇和水的质量比为1:9～9:1，醇为无水乙醇、丙醇或叔丁醇中的一种。3.根据权利要求1所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷，其特征在于：氧化铝纤维与纳米氧化铝粉体的质量比为(5～30)：(95～70)。4.根据权利要求1所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷，其特征在于：单体为AM，交联剂为MBAM，分散剂为SDS，引发剂为APS，催化剂为TEMED；发泡剂为双氧水或十二烷基硫酸钠中的一种。5.根据权利要求1所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷，其特征在于：原料还包括稳泡剂，稳泡剂为聚乙烯醇或硅树脂聚醚乳液中的一种。6.一种权利要求1-5任一所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)将单体和交联剂加入到醇水混合溶液中形成预混液，用氨水调节pH值至8～10；(2)将纳米氧化铝粉体、步骤(1)所得溶液和分散剂加入到球磨机中球磨，然后加入氧化铝纤维继续球磨，得到悬浮液；(3)将发泡剂和稳泡剂依次加入到步骤(2)得到的悬浮液中，搅拌，得到发泡料浆；(4)将引发剂和催化剂加入到发泡料浆中，搅拌后注入模具中，使其原位固化成型，将所得湿坯脱模后放入醇中置换，然后干燥，得到生坯；(5)将生坯置于马弗炉中，保温，随炉冷却后得到所述泡沫陶瓷。7.根据权利要求6所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(2)中加入到球磨机中球磨的时间为30～120min，然后加入氧化铝纤维继续球磨10～30min；步骤(2)球磨完毕后得到的悬浮液的固相含量为10～40％。8.根据权利要求6所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(3)中搅拌温度为30～60℃，时间为1～5min；发泡剂相对悬浮液的质量分数为1～5％、稳泡剂相对悬浮液的质量分数为0.1～1％。9.根据权利要求6所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(4)为：将引发剂和催化剂加入到发泡料浆中，搅拌1～5min后注入模具中，使其原位固化成型，将所得湿坯脱模后放入醇中置换2～8h，然后常温干燥10～24h，再置于烘箱中40～80℃干燥24～72h，得到生坯；引发剂相对于单体的质量分数为1～8％、催化剂相对于单体的质量分数为0.1～6％。10.根据权利要求6所述的氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤(5)中的保温为：以1℃/min的升温速度从室温升温至300℃，然后以0.3℃/min的升温速度，升至600℃后，保温30～90min，再以5℃/min的升温速度升至1500～1700℃并保温30～120min。2CN107417288A说明书1/5页氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于泡沫陶瓷领域，具体涉及一种氧化铝纤维增强纳米氧化铝泡沫陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]目前，国内外的工业电炉、窑炉等高温炉的炉