制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法.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CN108264334A(43)申请公布日2018.07.10(21)申请号201810144625.3(22)申请日2018.02.12(71)申请人成都理工大学地址610000四川省成都市成华区二仙桥东三路1号(72)发明人陈善华罗青松韩世虎(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人胡晓丽(51)Int.Cl.C04B35/01(2006.01)C04B35/81(2006.01)C04B38/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法(57)摘要本发明公开了制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，包括以下步骤：步骤A，称取原料碱式碳酸镁、硼酸、焦磷酸钠、聚乙烯醇和水；步骤B，将步骤A称取的原料进行球磨混料；步骤C，将步骤B制备的混料在80℃温度条件下干燥；步骤D，将步骤C干燥后的物料进行压制成型；步骤E，将压制成型后的坯料在110℃温度条件下进行干燥处理；步骤F，将步骤E干燥后的坯料进行烧结获得成品。本发明在保留原位合成制备硼酸镁晶须多孔陶瓷的基础上，采用固相烧结法一方面解决了硼酸镁晶须多孔陶瓷高强度时孔隙率低的问题，另一方面解决了用冷冻注模法和溶胶凝胶法制备硼酸镁晶须多孔陶瓷工艺复杂等问题。CN108264334ACN108264334A权利要求书1/1页1.制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤A，称取原料碱式碳酸镁、硼酸、焦磷酸钠、聚乙烯醇和水；步骤B，将步骤A称取的原料进行球磨混料；步骤C，将步骤B制备的混料在80℃温度条件下干燥；步骤D，将步骤C干燥后的物料进行压制成型；步骤E，将压制成型后的坯料在110℃温度条件下进行干燥处理；步骤F，将步骤E干燥后的坯料进行烧结获得成品。2.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，采用的碱式碳酸镁、硼酸按Mg:B摩尔比为1:1.1～1:1.5进行混料，焦磷酸钠加入量为碱式碳酸镁与硼酸总质量的1％～5％，聚乙烯醇添加入量为碱式碳酸镁与硼酸总质量的5％，水的加入量为碱式碳酸镁与硼酸总质量的55.56％。3.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，所述球磨混料过程中球磨机转速大于300r/min、且小于500r/min，球磨时间为6h～10h。4.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤C中，干燥时间为12h～15h。5.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤D中，压制成型过程中混料质量为15g～20g，压力强度为100MPa，成型直径和高度均为22mm。6.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤E中，干燥时间为6h～10h。7.根据权利要求1所述的制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤F中，具体烧结操作为：以1℃～5℃/min的速率从室温升至600℃，保温1h～3h，然后，以5℃/min的速率升至900℃并保温2h。2CN108264334A说明书1/4页制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法技术领域[0001]本发明涉及陶瓷技术领域，具体涉及制备高强度高孔隙率原位生长硼酸镁晶须陶瓷的方法。背景技术[0002]多孔陶瓷具有孔隙率高、低热导率、较高强度、热导率低、热稳定性好和优异的高温性能等优点，在化工、食品、环保和轻工等领域具有非常广泛的应用前景。目前，在多孔陶瓷的制备过程中，由于孔隙的存在，使得陶瓷的抗压强度下降。通常的，当孔隙率高于40％且抗压强度大于15MPa的多孔陶瓷，可称为高强度高孔隙率陶瓷。现有技术存在以下问题：[0003](一)一种制备高孔隙率原位生长硼酸镁晶须多孔陶瓷的方法(专利号:201410796726.0)公开了一种冷冻干燥法原位合成硼酸镁晶须多孔陶瓷的制备方法，该法以碱式碳酸镁和硼酸为原料、硝酸盐为催化剂、甲基纤维素钠为粘结剂、聚丙烯酰胺为分散剂，经过球磨混合、浆料制备、注模成型、定向冷冻、真空冷冻干燥、烧结及洗涤等工序，制备出了硼酸镁晶须多孔陶瓷。该发明的缺点是：制备出了高孔隙率陶瓷，但没有研究陶瓷的抗压强度；采用真空冷冻干燥、洗涤等工序，制备工艺较复杂。[0004](二)一种利用镁渣、粉煤灰制备的多孔陶瓷及其制备方法(专利号：201710046131.7)公开了一种压制成型法制备多孔陶瓷的方法。该法以镁渣、粉煤灰为原料，以石英砂为骨料，按一定比例混合，经粉碎、成型和烧结