[发明专利]一种具有网状孔壁氧化铝多孔陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种网状孔壁氧化铝多孔陶瓷制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将纳米碳表面进行有机高分子接枝改性处理，得到接枝率为0.1～100wt％的改性纳米碳；

2)将氧化铝粉体、聚醚多元醇、异氰酸酯、硅油稳泡剂与步骤1)中所得改性纳米碳机械搅拌混合3～30min，得到固相含量40～80wt％的陶瓷浆料；

3)将步骤2)所得陶瓷浆料调节R(NCO/-OH)值，加入所述浆料总量0.1～0.5wt％的发泡剂和0.01～1.0wt％的催化剂，得到混合浆料；

4)将步骤3)所得混合浆料在搅拌速率500～2000rpm条件下机械搅拌2～10min进行发泡，得到陶瓷生坯；

5)将步骤4)所得陶瓷生坯置于排胶炉中，在400～800℃条件下进行排胶6～50h，最后在1400～1600℃条件下保温2～5h，即得网状孔壁氧化铝多孔陶瓷。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纳米碳表面高分子接枝改性处理工艺如下：

(1)将有机高分子在体积浓度为95％的丙酮溶液中超声分散20～45min，得到有机高分子溶液；

(2)将纳米碳加入步骤(1)所得有机高分子溶液中，在60～90℃下反应；

(3)抽滤，固体烘干，打散，即得高分子接枝改性纳米碳；

其中，有机高分子的用量为高分子和纳米碳总量的2～40wt％，纳米碳用量为高分子和纳米碳总量的60～98wt％。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述纳米碳为纳米碳黑、石墨或炭化淀粉中的一种及一种以上的混合物；所述有机高分子的端基是-OH、-NCO或中的一种。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述陶瓷料浆含有氧化铝40～80wt％、聚醚多元醇9～20wt％、异氰酸酯10～20wt％、硅油稳泡剂0.5～5wt％、改性纳米碳0.5～15wt％；所述氧化铝粒径≤45μm；

所述聚醚多元醇为多官能度聚醚多元醇；其分子量为500～3000g/mol，粘度为200～500mPa·s；所述异氰酸酯为多亚甲基多苯基异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种；其-NCO含量5～30wt％；所述硅油稳泡剂为Si-C键耐水解硅油，粘度为200～400mPa·s。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中所述R值为0.8～1.2；所述发泡剂为去离子水；所述催化剂为锡类催化剂或胺类催化剂。

6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述锡类催化剂是辛酸亚锡和/或二月桂酸二丁锡；所述胺类催化剂是三乙醇胺和/或三乙胺。

7.根据权利要求1～6任一项方法所制备的网状孔壁氧化铝多孔陶瓷，其特征在于，其气孔率为50～85％，透气度为15.4～50×10^-12m²，抗压强度为2.0～12.6MPa。