[发明专利]一种多孔氧化铝复合陶瓷粉制备方法

说明书

本发明提供一种多孔氧化铝复合陶瓷粉制备方法，具体步骤如下：(1)先将硼酸粉，氧化铝粉和添加剂包括硫酸钠或者碳酸钠按一定的配比进行配料、混料；(2)向原料中加入适量的水，进一步混匀并压制成球团；(3)将球团放到真空干燥箱中进行烘干；(4)将球团放入感应炉内进行高温冶炼；(5)冶炼结束之后，将产品空冷至室温。(6)将产品分级，破碎；(7)将破碎后的产品粉浸入水中。本发明的优点是：与传统多孔氧化铝制备方法相比，省去了大量的繁琐的工艺步骤，显著地降低了生产成本和能耗；产品孔径大小与初始原料粒径无直接关系，生成的多孔氧化铝复合陶瓷粉具有孔径均匀以及较好的硬度。

技术领域

本发明属于多孔材料的制备领域，涉及一种多孔氧化铝复合陶瓷粉制备方法。

背景技术

多孔陶瓷是一种经高温烧成、内部具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料。多孔陶瓷材料一般具有以下特性：化学稳定性好，通过材质的选择和工艺的控制，可制成适用于各种腐蚀环境的多孔材料；具有良好的机械强度和刚度，在气压、液压或其他应力载荷下，多孔陶瓷的孔道形状和尺寸不会发生变化；耐热性好，用耐高温陶瓷制成的多孔陶瓷可过滤熔融钢水和高温气体；具有高度开口、内连的孔道；几何表面积与体积比高。

氧化铝是一种高硬度的化合物，熔点为2054℃，沸点为2980℃，熔点高，硬度高且资源丰富，制备工艺简单，成本低廉，因此比较适宜做多孔材料的主体骨架。目前，多孔陶瓷材料的制备技术有很多种，如：1、有机泡沫浸渍法；2、发泡法；3、添加造孔剂法；4、木材陶瓷工艺；5、烧结法。然而这些方法往往具有以下一种或多种缺点：工艺复杂，产品杂质含量高以及气孔率低，气孔不规则，材料强度低等。

发明内容

针对目前多孔陶瓷材料制备技术存在的不足，本发明提出一种通过硼酸，氧化铝和添加剂碳酸钠，硫酸钠的之间的一系列化学反应，再将产品通过水解的方法来制备孔径均匀，具有一定的机械强度的多孔氧化铝复合陶瓷粉。与上述常规方法相比，本方法具有工艺简单，孔径细小且均一，孔径大小与初始原料粒径无直接关系以及产品杂质含量低等优点。

本发明技术方案为：

一种多孔氧化铝复合陶瓷粉制备方法，包括步骤如下：

(1)将硼酸粉、氧化铝粉和添加剂按质量比进行配料、混料，所述质量比为：硼酸粉20～50％、氧化铝粉10～50％和添加剂5～70％，所述添加剂为硫酸钠或者碳酸钠；

(2)向原料中加入水，进一步混匀并压制成球团；

(3)将压制好的球团进行烘干；

(4)将已烘干的球团放入感应炉内进行高温冶炼，高温冶炼过程中温度控制在1200℃～2000℃，冶炼时间控制在10min～60min；

(5)冶炼结束之后，将产品空冷至室温；

(6)将产品分级，破碎；

(7)将破碎后的产品粉浸入水中；

(8)将产品粉过滤，烘干。

上述步骤(1)的氧化铝粉的粒度范围控制在不大于1cm，氧化铝粉的纯度控制在98％之上；硼酸粉的纯度控制在95％之上；添加剂的平均粒径小于2mm。

上述步骤(2)的加水量占原料质量的5％～15％。

上述步骤(2)的高压压制球团的压力为10～20Mpa，保压时间30～40s，球团的大小为10～20mm。

上述步骤(3)的烘干的温度控制在80～120℃，烘干时间为8～12h。

上述步骤(4)感应炉可以快速升温速率可调。

上述步骤(6)产品破碎后的粒径小于2mm。