專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法及其制得的產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域，具體涉及一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法及其制得的產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
多孔高鋁陶瓷是重要的結(jié)構(gòu)、功能陶瓷材料，作為零部件在現(xiàn)代工業(yè)、高技術(shù)等領(lǐng)域特別是在高溫領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。多孔高鋁陶瓷的制備，一般是通過(guò)在配料中加入可燃盡的有機(jī)添加劑或低溫可揮發(fā)組份，另一種方法是制備出多孔高鋁陶瓷坯體，經(jīng)燒結(jié)后得到多孔剛玉陶瓷材料。目前，關(guān)于多孔高鋁陶瓷制造的中國(guó)專(zhuān)利多集中在在氧化鋁配料中加入可燃可揮發(fā)的添加劑或形成多孔坯體的方法方面，以及提高多孔氧化鋁陶瓷材料的性能、降低燒成溫度、特定形狀多孔高鋁陶瓷產(chǎn)品制造方法等方面，本發(fā)明涉及的制造多孔高鋁陶瓷材料的方法未見(jiàn)專(zhuān)利報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不需加入添加劑、制造多孔坯體，以金屬鋁粉取代部分三氧化二鋁粉制備多孔高鋁陶瓷的方法及其制得的產(chǎn)品。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法，采用工業(yè)化工原料、三氧化二鋁粉及金屬鋁粉，經(jīng)配料、球磨、混料、成型、燒成獲得多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品，保持原料配方中鋁含量不變，以金屬鋁粉取代部分三氧化二鋁粉，所述原料經(jīng)球磨工序平均粒徑達(dá)到10 μ m后，在混料工序中加入平均粒徑為25 50 μ m的金屬鋁粉，其燒成溫度在500 1450°C區(qū)間，升溫速度彡500C /小時(shí)，燒結(jié)后產(chǎn)品的吸水率 < 0. 1%。所述金屬鋁粉添加量彡20wt%，取代三氧化二鋁粉的量彡37. 6wt%。所述金屬鋁粉為球形，活性鋁量彡99%。上述方法制得的多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品燒成后容重彡3. 5g/cm3。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在材料的孔結(jié)構(gòu)是通過(guò)金屬鋁氧化成氧化鋁所產(chǎn)生的體積膨脹而形成的，形成的孔結(jié)構(gòu)均勻，通過(guò)調(diào)節(jié)金屬鋁粉的粒徑和加入量可控制孔的大小及孔的連通情況，特別適合于細(xì)孔高鋁陶瓷材料的制備。與通過(guò)多孔坯體制備多孔氧化鋁陶瓷材料的工藝相比較，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在工藝簡(jiǎn)單，坯體強(qiáng)度高，孔結(jié)構(gòu)均勻；與通過(guò)在配方中加入有機(jī)添加劑，在燒結(jié)時(shí)將有機(jī)物燃盡而獲得多孔氧化鋁陶瓷材料的工藝相比較，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，無(wú)燃燒氣體釋放，成本低，孔結(jié)構(gòu)均勻?，F(xiàn)代工業(yè)及高技術(shù)領(lǐng)域?qū)Χ嗫赘咪X陶瓷產(chǎn)品的要求也日益提高?？捉Y(jié)構(gòu)的均勻程度、孔的尺寸是多孔陶瓷材料強(qiáng)調(diào)的主要性能指標(biāo)。本發(fā)明通過(guò)改變配方中金屬鋁粉引入量及鋁粉粒徑尺寸大小，方便巧妙地控制了孔徑及孔結(jié)構(gòu)狀態(tài)。本發(fā)明不僅對(duì)多孔高鋁陶瓷生產(chǎn)具有很好的現(xiàn)實(shí)意義，而且對(duì)所有的多孔陶瓷材料的制備技術(shù)具有廣泛的指導(dǎo)意
3義。另外，采用本發(fā)明制備多孔高鋁陶瓷產(chǎn)品，其制備工藝過(guò)程與傳統(tǒng)高鋁陶瓷制備工藝基本相同，簡(jiǎn)單易控。所制備的多孔高鋁材料的性能，與采用陶瓷原料配料及高鋁陶瓷傳統(tǒng)制備工藝制備的高鋁陶瓷材料的性能相同。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1按下表重量百分比組成，稱(chēng)取工業(yè)三氧化二鋁粉、高嶺土、滑石和碳酸鈣，外加 0. 5wt%的甲基纖維素，濕法球磨后，按配方加入金屬鋁粉，混合，注漿成型、干燥、素?zé)?、精修坯、燒成獲得制品。
三氧化二鋁粉金屬鋁粉高嶺土滑石碳酸鈣90. 185. 291. 102. 261. 17其中部分工藝參數(shù)為球磨時(shí)間46 48小時(shí)，以粉體的平均粒徑達(dá)到10 μ m為準(zhǔn)；混料時(shí)間2小時(shí)；金屬鋁粉球形度高，活性鋁彡99%，平均粒徑達(dá)到40μπι ；素?zé)郎囟?100°C ；燒成制度在900 1400°C區(qū)間，升溫速度為50°C /小時(shí)，最高燒結(jié)溫度為 1650°C，保溫2小時(shí)。制得的多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品燒成后容重為3. 4g/cm3，孔結(jié)構(gòu)均勻。實(shí)施例2按下表重量百分比組成，稱(chēng)取工業(yè)三氧化二鋁粉、高嶺土、滑石和碳酸鈣，外加 0. 5wt %的甲基纖維素，濕法球磨后，按配方加入金屬鋁粉，混合，噴霧造粒、干壓成型、干燥、素?zé)⒕夼鳌色@得制品。
三氧化二鋁粉金屬鋁粉高嶺土滑石碳酸鈣85. 3310. 221. 082. 221. 15其中部分工藝參數(shù)為球磨時(shí)間46 48小時(shí)，以粉體的平均粒徑達(dá)到10 μ m為準(zhǔn)；混料時(shí)間2小時(shí)；金屬鋁粉球形度高，活性鋁彡99%，平均粒徑達(dá)到40 μ m ；金屬鋁粉球形度高，活性鋁彡99%，平均粒徑達(dá)到30μπι ；成型壓力30Mpa ；素?zé)郎囟?100°C ； 燒成制度在900 1400°C區(qū)間，升溫速度為50°C /小時(shí)，最高燒結(jié)溫度為1650°C，保溫2 小時(shí)。制得的多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品燒成后容重為3. lg/cm3，孔結(jié)構(gòu)均勻。實(shí)施例3按下表重量百分比組成，稱(chēng)取工業(yè)三氧化二鋁粉、氧化鎂粉，干法球磨，外加 0. 3wt %的油酸，二次球磨，按配方加入金屬鋁粉，混磨，烘干、加石蠟和油酸混合，熱壓鑄成型、排蠟、精修坯、燒成獲得制品。
權(quán)利要求
1.一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法，采用工業(yè)化工原料及三氧化二鋁粉，經(jīng)配料、球磨、混料、成型、燒成獲得多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品，其特征在于保持原料配方中鋁含量不變， 以金屬鋁粉取代部分三氧化二鋁粉，所述原料經(jīng)球磨工序平均粒徑達(dá)到10 μ m后，在混料工序中加入平均粒徑為25 50 μ m的金屬鋁粉，其燒成溫度在500 1450°C區(qū)間，升溫速度彡500C /小時(shí)，燒結(jié)后產(chǎn)品的吸水率彡0. 1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述金屬鋁粉添加量彡20wt%，取代三氧化二鋁粉的量彡37. 6wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法，其特征在于所述金屬鋁粉為球形，活性鋁量> 99%。
4.一種由權(quán)利要求1-3任一權(quán)利要求所述方法制得的多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品，其特征在于所述多孔氧化鋁陶瓷產(chǎn)品燒成后容重< 3. 5g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多孔高鋁陶瓷材料的制備方法及其制得的產(chǎn)品，可以通過(guò)以金屬鋁粉取代部分三氧化二鋁粉的方式，不需要加入添加劑，不需制造多孔坯體，通過(guò)改變配方組成，按陶瓷生產(chǎn)工藝生產(chǎn)就可以獲得多孔高鋁陶瓷材料，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在工藝簡(jiǎn)單，坯體強(qiáng)度高，與通過(guò)在配方中加入有機(jī)添加劑，在燒結(jié)時(shí)將有機(jī)物燃盡而獲得多孔氧化鋁陶瓷材料的工藝相比較，無(wú)燃燒氣體釋放，成本低，孔結(jié)構(gòu)均勻，適合工業(yè)化大生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C04B38/00GK102432328SQ201110282140
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者石棋 申請(qǐng)人:景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院