[发明专利]多孔贝壳陶瓷基复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔贝壳陶瓷基复合材料及其制备方法，该方法包括以下步骤：将三角帆蚌磨成粉，与氧化铝粉末混合均匀；在冷冻器中进行冷冻降温，‑80～‑60℃保持2h以上；粉碎后加入丙烯酸甲酯、对苯二酚、滑石粉、植物纤维、玻璃纤维和陶瓷颗粒，混合均匀；再次冷冻，于‑160～‑130℃保持12～24h，自然冷却；再次冷冻，于‑120～‑110℃保持3～4h；拿出后，进行高温烧结，即可。本发明以天然贝壳为原料，利用贝壳本身的特性，并通过多次冷冻，制成多孔贝壳陶瓷基复合材料，其孔洞分布均匀，孔隙率高。

技术领域

本发明属于仿生材料领域，尤其涉及一种多孔贝壳陶瓷基复合材料及其制备方法。

背景技术

陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在2000℃以上)，且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压(1kV～110kV)的绝缘器件。铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能(具有压电材料的特性)，可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。总之，陶瓷材料的应用非常广泛，本发明即提供了一种性能良好的陶瓷基复合材料。

发明内容

本发明为了解决现有技术的不足，提供了一种多孔贝壳陶瓷基复合材料及其制备方法，利用贝壳本身的特性，并通过多次冷冻，制成多孔贝壳陶瓷基复合材料，该材料性能良好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

多孔贝壳陶瓷基复合材料，包括以下重量份计的原料：三角帆蚌80～150份、氧化铝粉末10～20份、丙烯酸甲酯40～70份、对苯二酚30～60份、滑石粉10～20份、植物纤维40～60份、玻璃纤维1～5份和陶瓷颗粒40～80份。

作为优选，多孔贝壳陶瓷基复合材料，包括以下重量份计的原料：三角帆蚌100份、氧化铝粉末15份、丙烯酸甲酯50份、对苯二酚40份、滑石粉15份、植物纤维50份、玻璃纤维4份和陶瓷颗粒60份。

作为优选，多孔贝壳陶瓷基复合材料，包括以下重量份计的原料：三角帆蚌80份、氧化铝粉末10份、丙烯酸甲酯40份、对苯二酚30份、滑石粉10份、植物纤维40份、玻璃纤维1份和陶瓷颗粒40份。

作为优选，多孔贝壳陶瓷基复合材料，包括以下重量份计的原料：三角帆蚌150份、氧化铝粉末20份、丙烯酸甲酯70份、对苯二酚60份、滑石粉20份、植物纤维60份、玻璃纤维5份和陶瓷颗粒80份。

作为优选，多孔贝壳陶瓷基复合材料，包括以下重量份计的原料：三角帆蚌90份、氧化铝粉末12份、丙烯酸甲酯60份、对苯二酚50份、滑石粉16份、植物纤维45份、玻璃纤维2份和陶瓷颗粒70份。

多孔贝壳陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：将三角帆蚌磨成粉，与氧化铝粉末混合均匀；在冷冻器中进行冷冻降温，-80～-60℃保持2h以上；粉碎后加入丙烯酸甲酯、对苯二酚、滑石粉、植物纤维、玻璃纤维和陶瓷颗粒，混合均匀；再次冷冻，于-160～-130℃保持12～24h，自然冷却；再次冷冻，于-120～-110℃保持3～4h；拿出后，进行高温烧结，即可。