[发明专利]一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法

说明书

本发明提供了一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，具有工艺简单操作可行、成本低的优点，制备出来的多孔氧化铝陶瓷具有优异的线收缩率、抗压强度、抗弯强度。与现有技术相比，本发明所制得多孔氧化铝陶瓷中的陶瓷相以特殊的空间三维结构作为支撑体，而且由于陶瓷相的存在，使得复合材料具有质量轻、比强度高、耐热耐磨性好等优点。

技术领域

本发明涉及一种陶瓷材料及制品领域，具体是一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法。

背景技术

随着集成电路、电触头、制动材料等行业的发展，对材料的综合性能也提出了更为苛刻的要求：既要求具有陶瓷材料高的强度、耐磨性和耐腐蚀性，又要求具有金属材料良好的导热导电性和优异的机械加工性。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种制备高耐热耐磨性、质量轻、高比强度多孔氧化铝陶瓷的方法。

一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选取聚氨酯泡沫作为浸渍浆料的骨架，用泡沫切割机切成各种所需形状，放入浓度为20wt.％-30wt.％的氢氧化钠溶液，在70-80℃下水浴加热4-5h，反复揉搓，清除聚氨酯泡沫上的杂质，最后将聚氨酯泡沫取出，用去离子水冲洗，晾干备用；

2)称取适量的聚丙烯酸钠粉体加入适量的去离子水中，在磁力搅拌机上搅拌1h，待聚丙烯酸钠分散均匀后，加入一定量的羧甲基纤维素搅拌均匀，与一定量的氧化铝粉末一起放入到球磨罐中，球磨24h，制得陶瓷浆料，其中，球磨转速为300-400rpm；

3)将步骤1)中的聚氨酯泡沫浸渍在步骤2)中的陶瓷浆料中，反复挤压并揉搓均匀，放入离心甩浆机排除多余的浆料，制得聚氨酯泡沫陶瓷，然后，将聚氨酯泡沫陶瓷放置在室温条件下干燥，最后，再重复上述浸渍2-5次；

4)将聚氨酯泡沫陶瓷低温排胶后，放入高温烧结炉进行烧结，制得多孔氧化铝陶瓷。

进一步地，步骤2)中浆料的固相含量为20vol.％-35vol.％。

进一步地，步骤4)中烧结的工艺为：1℃/min的升温速率经200-400min升至200-400℃，然后保温1-2h，再以2℃/min的升温速率经100-200min升至600-800℃，保温1-2h，随后以5℃/min的升温速率升至1300-1600℃后保温1-2h，最后随炉冷却至室温。

与现有技术相比，本发明所制得多孔氧化铝陶瓷中的陶瓷相以特殊的空间三维结构作为支撑体，而且由于陶瓷相的存在，使得复合材料具有质量轻、比强度高、耐热耐磨性好等优点。另外，本发明多孔氧化铝陶瓷制备方法，工艺流程简单、成本低，采用优化的工艺参数，制备出来的多孔氧化铝陶瓷具有优异的线收缩率、抗压强度、抗弯强度。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例一

一种多孔氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选取聚氨酯泡沫作为浸渍浆料的骨架，用泡沫切割机切成各种所需形状，放入浓度为20wt.％的氢氧化钠溶液，在70℃下水浴加热5h，反复揉搓，清除聚氨酯泡沫上的杂质，最后将聚氨酯泡沫取出，用去离子水冲洗，晾干备用；

2)称取适量的聚丙烯酸钠粉体加入适量的去离子水中，在磁力搅拌机上搅拌1h，待聚丙烯酸钠分散均匀后，加入一定量的羧甲基纤维素搅拌均匀，与一定量的氧化铝粉末一起放入到球磨罐中，球磨24h，制得陶瓷浆料，其中，球磨转速为300rpm，聚丙烯酸钠、羧甲基纤维素、氧化铝、水的质量配比为1：2：25：72，浆料的固相含量为25vol.％；