[发明专利]一种微孔陶瓷及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种微孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

微孔陶瓷是通过高温烧成，在材料成形与烧结过程中材料体内形成大量彼此相通或闭合气孔的新型陶瓷材料。它的发展始于十九世纪七十年代，初期仅作为细菌过滤材料使用，随着控制材料的细孔结构水平的不断提高以及各种新材质高性能多孔陶瓷材料的不断出现，其应用领域和范围也在不断扩大。

微孔陶瓷具有热导率低、介电常数低、体积密度小、比表面积高及耐高温、化学稳定性好、强度高等独特的物理化学性能，在气液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、高级保温材料、生物植入材料、特种墙体材料及传感器材料等多方面得到广泛地应用。

由于多孔陶瓷的共价键和复杂离子键的键合以及复杂的晶体结构而具有耐高温、耐腐蚀及热稳定性好的特点，当流体流经孔隙时，内外表面会产生各种各样的物理效应(如毛细虹吸效应等)。因而，多孔陶瓷材料可被用于固液分离、液体的过滤净化、气体的净化以及化学反应的催化剂载体等。目前，其应用已遍及环保、化工、冶金、医药及生物医学等领域。

公开号为CN 102643106A的中国专利申请公开了一种抑菌微孔陶瓷及其制造方法，所述抑菌微孔陶瓷的微孔中有AgO固体颗粒；微孔陶瓷的过滤精度为1微米～100微米，其具有亲水特性；制造微孔陶瓷的主要原料包括硅藻土。该抑菌微孔陶瓷用于过滤饮用水，其具有很好的抑菌性能，且过滤阻力小、制造成本低。

公开号为CN 104150949A的中国专利申请公开了一种微孔陶瓷，其特征在于，包括下列重量份数的物质：二甲基亚砜50-75份，氧化铜3-5份，三氯甲烷15-45份，氧化硅1.8-7.9份，乙酰丙酮铈15-20份，聚碳硅烷32-44份，瓷石45-61份，菱镁矿25-47份，硅灰石3-4.8份，水铝英石5-18份，二甲基苯胺11-15份，乙酰丙酮铪5-11份，甲苯份26-49份，乙酰丙酮铁10-19份，氧化锑5-9份。上述陶瓷属于微孔范畴，适合做催化剂的载体，吸附分离材料等；工艺相对简单，在一定程度上降低了成本，提升了应用潜力。

目前本领域中需要对用于微孔陶瓷类的原料组成做进一步改进，以提高微孔陶瓷的各项性能参数和适用范围，同时简化生产工艺，降低成本。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种微孔陶瓷，所述微孔陶瓷以重量百分比计包括以下原料组分：氧化铝60-85％；氧化铁1-5％；氧化钾0.1-0.4％；氧化钙0.1-0.6％；氧化镁0.1-0.3％；以及高岭土10-38％。

在一个实施方案中，所述微孔陶瓷以重量百分比计包括以下原料组分：氧化铝65-85％；氧化铁1-3％；氧化钾0.1-0.3％；氧化钙0.2-0.4％；氧化镁0.1-0.3％；以及高岭土10-35％。

在一个实施方案中，所述微孔陶瓷以重量百分比计包括以下原料组分：氧化铝75-82％；氧化铁1.5-2％；氧化钾0.18-0.24％；氧化钙0.31-0.35％；氧化镁0.1-0.2％；以及高岭土10-25％。

在一个优选实施方案中，所述微孔陶瓷以重量百分比计包括以下原料组分：氧化铝78％；氧化铁1.66％；氧化钾0.24％；氧化钙0.35％；氧化镁0.15％；以及高岭土19.6％。

在另一个优选实施方案中，所述微孔陶瓷以重量百分比计包括以下原料组分：氧化铝82％；氧化铁1.86％；氧化钾0.21％；氧化钙0.33％；氧化镁0.2％；以及高岭土15.4％。

本发明还提供了一种所述微孔陶瓷的制备方法，所述制备方法包括：

(1)将上述原料组分按所述重量百分比混合并球磨12-24小时；

(2)添加上述原料组分总重5-8％的有机粘合剂，在高速搅拌器中充分混合均匀，获得注射料；

(3)将所述注射料投入注射成型机料筒内，安装模具并调试，然后进行压制，保压时间3-6s；

(4)将压制成型后的坯体均匀埋入氧化铝粉中，放在匣钵里并放入脱脂炉中，温度800-1000℃，保温14-38小时，出炉后将坯体表面氧化铝粉清理干净；

(5)将脱脂后的坯体再次放入匣钵里并放入烧结炉中烧结，温度1200-1450℃，烧结时间20-60小时，然后出炉冷却，获得微孔陶瓷。