[发明专利]一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷，其特征在于：所述含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷以蓝晶石粉末作为原料，以钙长石作为烧结助剂，利用聚乙烯醇微结晶和陶瓷粉体疏水化修饰剂增强，经冷冻干燥烧结得到泡沫陶瓷，再利用负压浸渍工艺在泡沫陶瓷的表面附着二氧化钛凝胶层。

2.根据权利要求1所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷，其特征在于：所述含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的孔径均匀，各向同性，孔径介于30-200μm，陶瓷晶粒之间结合良好，二氧化钛涂层的厚度5-10μm。

3.一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)以蓝晶石粉体加入去离子水中制成15-60％的陶瓷浆料，加入钙长石作为烧结助剂，球磨分散，加入碳纤维、陶瓷粉体疏水化修饰剂和聚乙烯醇，调节浆料pH值至4.5-6.5，快速剪切搅拌发泡得到颗粒稳定泡沫；

(2)将步骤(1)制备的颗粒稳定泡沫立刻置于-10℃下冷冻12-24h，然后在0-10℃范围内解冻3-12h，重复该冷冻解冻过程1-5次，得到气孔率介于92-98％的泡沫陶瓷坯体，在1400-1900℃下进行烧结，冷却后得到泡沫陶瓷；

(3)将步骤(2)制备的泡沫陶瓷完全浸没于2mol/L的盐酸中，在95-100℃下低速振荡，取出冲洗烘干，得到酸预处理的泡沫陶瓷，再将酸预处理的泡沫陶瓷置于含硅烷偶联剂的草酸溶液中，室温低速振荡，取出冲洗烘干得到表面改性的泡沫陶瓷；

(4)在负压下，将步骤(3)制备的表面改性的泡沫陶瓷浸入到二氧化钛溶胶中30min，重复3-5次，待充分吸收后，放入离心甩浆机中去除多余前驱体溶液，干燥，得到含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷。

4.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，蓝晶石粉体的粒径为1-1.5μm。

5.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，陶瓷浆料、钙长石、碳纤维、陶瓷粉体疏水化修饰剂和聚乙烯醇的质量比为100：20-30：2-5:0.06-0.08：1.2-1.5。

6.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，快速剪切搅拌的转速为1500-2500r/min。

7.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，陶瓷粉体疏水化修饰剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基硫酸钠、十六烷基氯化铵。

8.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，烧结的升温速率为4-5℃/min。

9.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，含硅烷偶联剂的草酸溶液中硅烷偶联剂的含量为0.2-0.5％，草酸溶液中含有体积比为1:1:1的草酸、乙醇和水。

10.根据权利要求3所述的一种含二氧化钛涂层的蓝晶石基增强超轻泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，负压的条件为-20Pa。