本發(fā)明涉及氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料，具體而言，涉及一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料及成型方法。
背景技術(shù)：
1、陶瓷過濾材料具有耐高溫、抗熱震性好、抗腐蝕、過濾阻力低、過濾效果好等優(yōu)點(diǎn)，在化工過濾、尾氣過濾、空氣凈化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有的陶瓷過濾材料抗折強(qiáng)度低，可靠性差，彎折強(qiáng)度通常不超過5mpa，在實(shí)際施工和使用過程中，極易發(fā)生彎折斷裂，使用壽命較短，限制了陶瓷過濾材料的推廣應(yīng)用。
2、因此，要獲得機(jī)械性能優(yōu)良的陶瓷過濾材料，就必須在保證其力學(xué)強(qiáng)度。氧化鋁纖維是一種高強(qiáng)度搞模量的氧化物陶瓷纖維，其熔點(diǎn)通常高于1800℃，長時(shí)使用溫度超過1000℃，可用做高溫過濾材料的增強(qiáng)體。以氧化鋁纖維作為增強(qiáng)體，制備氧化物陶瓷基過濾材料，可以極大地提高陶瓷材料的強(qiáng)度和韌性，改善陶瓷材料易脆斷的缺點(diǎn)，提高過濾材料的可靠性，延長其使用壽命，在纖維增強(qiáng)復(fù)合材料方面有廣泛的應(yīng)用。因此，如何將氧化鋁纖維與陶瓷過濾材料結(jié)合制作成型是目前需要解決的技術(shù)問題。
3、為此，中國專利cn114455962a提出了一種氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的制備方法，該專利通過球磨制備氧化鋁漿料,再對(duì)氧化鋁纖維預(yù)制體進(jìn)行預(yù)處理,經(jīng)過真空浸漬沉降和熱處理，循環(huán)增密得到氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料成品；制作過程中，需要重復(fù)操作多次才可得到氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料成品，大大提高了制作難度及成本，降低了制作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)中提出的問題，繼而提出了一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料及其成型方法。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：
3、一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料的成型方法，包括如下步驟：
4、(1)氧化物陶瓷漿料制備：向球磨罐中加入超純水、氧化物溶膠和氧化物陶瓷粉，球磨一定時(shí)間后，得到混合液a；將上述混合液a加入高速分散機(jī)中，依次加入分散劑和氧化鋁短切纖維，高速攪拌分散后得到氧化物陶瓷漿料b；
5、(2)氧化鋁纖維布預(yù)處理：將氧化鋁纖維布以一定速率經(jīng)過高溫爐腔加熱，使纖維布表面的浸潤劑發(fā)生熱解，得到去除浸潤劑的氧化鋁纖維布；
6、(3)纏繞成型：將步驟(2)得到的氧化鋁纖維布浸漬步驟(1)得到的氧化物陶瓷漿料b，然后纏繞到芯模上，往復(fù)多層纏繞達(dá)到一定厚度，得到具有一定形狀和厚度的濕坯，在真空烘箱中干燥后得到氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料坯體；
7、(4)燒結(jié)：將步驟(3)得到的干燥氧化鋁纖維纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料坯體置于馬弗爐中，以一定的升溫速率升溫至一定溫度后，保溫一定時(shí)間使坯體進(jìn)行燒結(jié)，待自然降溫至室溫后，得到高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料成品。
8、更進(jìn)一步的，所述氧化物陶瓷漿料制備時(shí)，按重量位100份數(shù)計(jì)，包括50～75份超純水、10～25份氧化物溶膠、5～20份氧化物陶瓷粉、0.2～3份分散劑及1～10份氧化鋁短切纖維。
9、優(yōu)選的，所述超純水的重量分?jǐn)?shù)為60份、61份、65份、68份或70.5份。
10、優(yōu)選的，所述氧化物溶膠的重量分?jǐn)?shù)為15份、17份、22份或24份。
11、優(yōu)選的，所述氧化物陶瓷粉的重量分?jǐn)?shù)為6份、10份、14份、15.5份或17份。
12、優(yōu)選的，所述分散劑的重量分?jǐn)?shù)為0.5份、1份或2份。
13、優(yōu)選的，所述氧化鋁短切纖維的重量分?jǐn)?shù)為3份、4份或5份。
14、更進(jìn)一步的，所述氧化物溶膠包括硅溶膠、氧化鋁溶膠、莫來石溶膠的一種或多種。
15、更進(jìn)一步的，所述氧化物陶瓷粉包括氧化鋁粉、氧化硅粉、氧化鋯粉、莫來石粉、硅酸鎂鋁粉、擬薄水鋁石粉的一種或多種。
16、更進(jìn)一步的，所述氧化鋁纖維布和氧化鋁短切纖維是以氧化鋁為主要成分，其他組成成分包括莫來石、二氧化硅、氧化硼等。
17、更進(jìn)一步的，所述分散劑是檸檬酸、檸檬酸鈉、聚丙烯酸鈉、聚羧酸鈉的一種或多種。
18、更進(jìn)一步的，所述所述氧化物溶膠的固含量為20～30wt％。
19、優(yōu)選地，所述氧化物溶膠的固含量為25wt％。
20、更進(jìn)一步的，所述氧化物陶瓷粉的粒徑分布d90為100～300nm。
21、優(yōu)選地，所述氧化鋁粉的粒徑分布d90為150nm。
22、更進(jìn)一步的，所述氧化鋁纖維布的寬度為10～20mm，厚度為0.1～1mm。
23、優(yōu)選地，所述氧化鋁纖維布的寬度為15mm，厚度為0.4mm。
24、更進(jìn)一步的，所述氧化鋁短切纖維長度為1～3mm。
25、優(yōu)選地，所述氧化鋁短切纖維長度為2mm。
26、更進(jìn)一步的，所述球磨罐球磨轉(zhuǎn)速為300～1000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間為2～12h。
27、優(yōu)選地，所述球磨罐轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘，球磨罐球磨時(shí)間為4h。
28、更進(jìn)一步的，所述真空烘箱干燥溫度為60-180℃，干燥時(shí)間為2-24h。
29、優(yōu)選地，所述真空烘箱干燥溫度為130℃，干燥時(shí)間為12h。
30、更進(jìn)一步的，所述馬弗爐燒結(jié)溫度為600-900℃，燒結(jié)升溫速率為3-20℃/min，熱處理保溫時(shí)間為0.5-3h。
31、優(yōu)選的，所述馬弗爐燒結(jié)溫度為750℃，燒結(jié)升溫速率為10℃/min，熱處理保溫時(shí)間為1.5h。
32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
33、1、本發(fā)明提供的一種氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料以短切纖維、氧化物溶膠和氧化物陶瓷粉為原料制備氧化物陶瓷漿料，將氧化鋁纖維布進(jìn)行預(yù)處理去除浸潤劑后，進(jìn)行浸漬氧化物陶瓷漿料纏繞到芯模上成型，然后進(jìn)行干燥及熱處理得到高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料，制備方法簡單易行，僅通過一次操作即可實(shí)現(xiàn)，不必反復(fù)重復(fù)進(jìn)行，成本低、無污染。
34、2、本發(fā)明通過引入氧化鋁連續(xù)纖維和短切纖維，增加纖維在過濾材料中的含量，充分發(fā)揮了纖維的增韌增強(qiáng)作用，提高了過濾材料的力學(xué)性能，延長其使用壽命。
35、3、本發(fā)明引入的短切纖維還可作為氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料的過濾通道，其自身具備過濾性，有利于提高過濾性能，大大提高了氧化鋁纖維增強(qiáng)陶瓷過濾材料的使用效果。
1.一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料的成型方法，其特征在于：
10.一種氧化鋁纖維增強(qiáng)氧化物陶瓷過濾材料，其特征在于：