[发明专利]一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法，其烧成温度为680‑830℃，气孔率为24‑42％，其原料由临时粘结剂和原料粉末组成。本发明中的各原料组分协同作用，所获得的产品具有烧结工艺简单、机械强度好、无需添加造孔剂且能产生气孔等优点，有效解决了结合剂与造孔剂耐火度不匹配、散热能力差、透气性差等问题，能提高多孔陶瓷材料的寿命和把持力，其烧成温度只有680～780℃，在未添加造孔剂的条件下气孔率最高可达42％，同时保持了很好的抗压强度、抗折强度和硬度。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体涉及一种低熔点多孔陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

多孔陶瓷材料有着比表面积大，能量吸收，以及阻尼等特性，经过特殊加工的多孔陶瓷对液体，气体等物质有着选择透过性，因此被广泛的应用在各个领域中，如汽车环保、化工、机械及生物医学等领域。目前，商业化的多孔陶瓷主要以Al₂O₃、SiC、ZrO₂和莫来石为主要原料，然而这些材料制作工艺复杂、烧成温度高、能耗大、成本高、或者由于造孔剂与基体耐火度不匹配等问题导致的成孔困难，使现有的多孔陶瓷产品存在机械强度低、抗震性、阻尼性差、不易产生理想的通孔等问题，从而严重限制了多孔陶瓷的推广和应用。因此寻找合适的原材料，有效降低烧结温度，提高多孔陶瓷的气孔率和比表面积对于多孔陶瓷的广泛应用有着积极的促进作用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种低熔点多孔陶瓷材料。

本发明的另一目的在于提供上述低熔点多孔陶瓷材料的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种低熔点多孔陶瓷材料，其烧成温度为680-830℃，气孔率为24-42％，其原料由临时粘结剂和原料粉末组成，其中，原料粉末由如下质量百分比的原料组分混合后经玻化处理、湿磨、烘干及过筛而制成：

在本发明的一个优选实施方案中，所述临时粘结剂为糊精。

在本发明的一个优选实施方案中，所述硼玻璃砂与Na₂O粉能够通过2000目筛网。

在本发明的一个优选实施方案中，所述紫砂土粉、石英粉和LiO₂粉能够通过1000目筛网。

在本发明的一个优选实施方案中，所述原料粉末与临时粘结剂的质量比为80-90∶10-20。

进一步优选的，所述原料粉末与临时粘结剂的质量比为85∶15。

在本发明的一个优选实施方案中，所述原料粉末能够通过5000目筛网。

上述低熔点多孔陶瓷材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按所述质量百分比称取构成原料粉末的原料组分；

(2)将硼玻璃砂和Na₂O粉混合均匀后，依次经干磨和过筛，获得第一混合物；

(3)将紫砂土粉、石英粉和LiO₂粉混合均匀后，依次经干磨和过筛，获得第二混合物；

(4)将上述第一混合物和第二混合物混合均匀后，依次经玻化处理、湿磨、干燥和过筛，获得所述原料粉末；

(5)将上述原料粉末与临时粘结剂混合均匀后，再经造粒，获得混合原料；

(6)将上述混合原料压制成所需要的形状，并充分干燥，获得坯体；

(7)将上述坯体升温至所述烧成温度保温烧成，即成。

在本发明的一个优选实施方案中，所述玻化处理的温度为800-900℃。