專利名稱：一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫陶瓷制備方法，尤其涉及一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法。
背景技術(shù)：
在經(jīng)濟高速發(fā)展的的大背景下，工業(yè)化的進程不斷加快，資源和環(huán)境日益成為人類面臨的兩大挑戰(zhàn)，節(jié)約資源、保護環(huán)境的要求越來越高。泡沫陶瓷特別是以廢棄物為主要原料的泡沫陶瓷順應(yīng)了這種形勢發(fā)展的新材料，它能夠提高效率、節(jié)約資源，在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會發(fā)揮越來越重大的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，此方法工藝簡單、易于實施，設(shè)備要求不高，設(shè)備成本低，是一種經(jīng)濟實用具有廣闊發(fā)展前景的多孔材料制備工藝。泡沫陶瓷多孔體的孔結(jié)構(gòu)與有機泡沫孔體的結(jié)構(gòu)幾乎相同，可以通過選擇不同規(guī)格的前軀體(聚氨酯泡沫)來控制孔徑尺寸，此種陶瓷呈三維網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于很多領(lǐng)域。本發(fā)明是這樣來實現(xiàn)的，一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，方法為首先將陶瓷粉料與分散劑檸檬酸三銨球磨混合，分散劑為陶瓷粉料質(zhì)量的0.67%，制得粘度為600 2200mPa *s、固含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 70%、沉降時間在Mh以上的陶瓷漿體，然后將漿體在經(jīng)過預(yù)處理的聚氨酯泡沫上進行掛漿，于110°C干燥箱內(nèi)干燥Mh，隨后進行第二次掛漿，干燥后于110°C 120(TC進行燒結(jié)池。所述陶瓷粉料為下列重量百分比70 90%的沉珠，8 24%高嶺土及1 3%的硅酸鈉和1 3%的添加劑，添加劑為淀粉、PVA、檸檬酸三銨的一種或若干種的混合物，采用有機泡沫浸漬法制得。所述聚氨酯泡沫的孔徑大小為0. 2 100 μ m。所述預(yù)處理的聚氨酯泡沫的處理方法為用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%Na0H溶液浸泡45min 后，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1的羧甲基纖維素活性劑溶液處理?？蓱?yīng)用于冶金、材料增強等領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)效果是采用本方法制備的沉珠泡沫陶瓷孔徑可控且孔隙率高(達 85%以上)且為開孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明使用的主要原料一沉珠，為我國最大的單一固體污染源之一，因此本發(fā)明對于減少環(huán)境污染，最大限度的改善人類的生存環(huán)境具有重要意義。更重要的是本發(fā)明通過這種污染源制得沉珠泡沫陶瓷，實現(xiàn)了變廢為寶，此種泡沫陶瓷可用于冶金、材料增強相等多個領(lǐng)域。
具體實施例方式本發(fā)明將通過以下實施例作進一步說明。
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本實例中的漿料使用70 90%的沉珠，8 24%高嶺土及少量的硅酸鈉和添加劑均勻球磨他獲得。球磨后的漿料使用稀鹽酸和稀氨水調(diào)節(jié)PH值為11，并加入少許分散劑和消泡劑。本實施例中所涉及的素坯，是通過兩次掛漿及干燥工藝獲得，掛漿的過程中必須使前軀體充分浸漿，并且第一次掛漿后使用擠壓的方式將多余漿料去除，然后干燥；第二次掛漿后多余的漿料要用離心機甩掉多余漿料。兩次的干燥工藝為100°C保溫Mh。經(jīng)過兩次掛漿干燥后得到的陶瓷坯體即為素坯。實施實例1。利用規(guī)格為20PPI的聚氨酯泡沫浸漬后得到素坯，將素坯放入箱式電阻爐內(nèi)，在空氣氣氛下，100°c — 200°C升溫速率為2°C /min，在200°C — 630°C的升溫速率為0. 4— 0. 90C /min，在 600°C — 1230°C 的升溫速率為 3. 5—5°C /min，并在 1230°C保溫 4h。實施實例2。利用規(guī)格為15PPI的聚氨酯泡沫浸漬后得到素坯，將素坯放入箱式電阻爐內(nèi)，在空氣氣氛下，Iio攝氏度一200°C升溫速率為2V /min,在200°C —630°C的升溫速率為0. 4— 0. 90C /min，在 600°C — 1230°C 的升溫速率為 3. 5—5°C /min，并在 1230°C保溫 4h。使用規(guī)格為20PPI的泡沫作為載體，制備的泡沫陶瓷的孔徑大小均勻，幾乎所有的孔均為顯氣孔，孔筋粗細較均勻，強度較好，其抗壓強度為16MPa左右。使用規(guī)格為15PPI的泡沫作為載體，制備泡沫陶瓷的孔徑大小均勻，幾乎所有的孔均為顯氣孔，孔筋粗細較均勻，強度較好，其抗壓強度為23MPa左右。觀察泡沫陶瓷制品發(fā)現(xiàn)，采用本發(fā)明得到的粉煤灰泡沫陶瓷，孔徑大小均勻、可控，掛漿量適中，孔筋強度較高，而且工藝簡單、安全可靠，操作方便。
權(quán)利要求
1.一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，其特征在于方法為首先將陶瓷粉料與分散劑檸檬酸三銨球磨混合，分散劑為陶瓷粉料質(zhì)量的0. 67%，制得粘度為600 2200mPa ·8、固含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50% 70%、沉降時間在Mh以上的陶瓷漿體，然后將漿體在經(jīng)過預(yù)處理的聚氨酯泡沫上進行掛漿，于110°c干燥箱內(nèi)干燥Mh，隨后進行第二次掛漿， 干燥后于110°c 1200°C進行燒結(jié)3h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，其特征是所述陶瓷粉料為下列重量百分比70 90%的沉珠，8 24%高嶺土及1 3%的硅酸鈉和1 3%的添加劑，添加劑為淀粉、PVA、檸檬酸三銨的一種或若干種的混合物，采用有機泡沫浸漬法制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，其特征是所述聚氨酯泡沫的孔徑大小為0. 2 100 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，其特征是所述預(yù)處理的聚氨酯泡沫的處理方法為用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%Na0H溶液浸泡45min后，再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2、的羧甲基纖維素活性劑溶液處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，其特征是可應(yīng)用于冶金、材料增強等領(lǐng)域。
全文摘要
一種孔徑可控的高孔隙率沉珠泡沫陶瓷制備方法，方法為:首先將陶瓷原料與分散劑球磨混合，制得粘度為600～2200mPa·s、固含量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%～70%、沉降時間在24h以上的陶瓷漿體，然后將漿體在經(jīng)過預(yù)處理的聚氨酯泡沫上進行掛漿，于110℃干燥箱內(nèi)干燥24h，隨后進行第二次掛漿，干燥后于110℃～1200℃進行燒結(jié)3h。本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明通過這種污染源制得沉珠泡沫陶瓷，實現(xiàn)了變廢為寶，此種泡沫陶瓷可用于冶金、材料增強相等多個領(lǐng)域。
文檔編號C04B38/00GK102417367SQ201110263920
公開日2012年4月18日 申請日期2011年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月7日
發(fā)明者呂新雨, 艾凡榮, 閆洪 申請人:南昌大學(xué)