[发明专利]一种多功能耐污隔热陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多功能耐污隔热陶瓷材料及其制备方法，将建筑垃圾粉碎料加入到球磨机中球磨4‑5h；然后再依次加入改性聚乙烯醇、聚丙烯酸铵、无水乙醇和改性聚苯乙烯泡沫塑料，并继续球磨4‑5h，得到陶瓷材料浆料；将聚氨酯泡沫加入到质量浓度为20‑40％的氢氧化钠溶液中混合并得到有机泡沫体；将陶瓷材料浆料加入到有机泡沫体中进行混合，待浆料充满泡沫体时，挤出多余浆料，然后在室温干燥24h；对多孔陶瓷坯体进行真空烧结、二次升温；将制备得到的耐污涂层粉料通过等离子喷涂附着在隔热陶瓷材料的表面，形成耐污隔热陶瓷材料；本发明具有良好的抗污能力，同时导热系数小，隔热效果好，且在烧结过程不会出现坍塌现象。

技术领域

本发明属于陶瓷材料技术领域，具体为一种多功能耐污隔热陶瓷材料及其制备方法。

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。

对比文件CN109020515A公开了一种介质陶瓷材料及其制备方法，它包括以下质量分数的组分：氧化铝30～40％；氧化锌15～20％；氧化钙25～35％；氧化钨10～15％，氧化镁2～6％。通过采用特定含量的氧化铝、氧化锌、氧化钙、氧化钨和氧化镁进行复配混合以进行高温烧结，这样能够降低介质陶瓷材料的烧结温度，而且其具有更小的介电常数(约9.6)和更高的Q×f值。

现有技术中，陶瓷材料在耐污性能和隔热性能的双重表现不够优异的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决现有技术中，陶瓷材料在耐污性能和隔热性能的双重表现不够优异的问题，而提出一种多功能耐污隔热陶瓷材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种多功能耐污隔热陶瓷材料及其制备方法，包括以下重量份原料：建筑垃圾粉碎料50-60份、聚氨酯泡沫15-20份、粘结剂4-6份、分散剂20-30份、消泡剂2-4份、耐污涂层粉料20-28份、保温材料10-16份；

其中，粘结剂为改性聚乙烯醇，分散剂为聚丙烯酸铵，消泡剂为无水乙醇，保温材料为改性聚苯乙烯泡沫塑料；

该多功能耐污隔热陶瓷材料的制备方法包括以下步骤:

第一步：将建筑垃圾粉碎料加入到球磨机中球磨4-5h；然后再依次加入改性聚乙烯醇、聚丙烯酸铵、无水乙醇和改性聚苯乙烯泡沫塑料，并继续球磨4-5h，得到陶瓷材料浆料；控制建筑垃圾粉碎料、改性聚乙烯醇、聚丙烯酸铵、无水乙醇和改性聚苯乙烯泡沫塑料的重量比为50-60：4-6：20-30：2-4：10-16；

第二步：将聚氨酯泡沫加入到质量浓度为20-40％的氢氧化钠溶液中混合并得到有机泡沫体；控制聚氨酯泡沫和氢氧化钠溶液的质量比为15-20：100-150；

第三步：将陶瓷材料浆料加入到有机泡沫体中进行混合，待浆料充满泡沫体时，挤出多余浆料，然后在室温干燥24h，再在60℃干燥箱内干燥24h，得到多孔陶瓷坯体；

第四步：对多孔陶瓷坯体进行真空烧结、二次升温，从而得到隔热陶瓷材料本体；在200℃-400℃范围内升温速率1℃/min，400℃保温30min，保证有机泡沫在分解过程中不导致坯体的破坏；400℃-1500℃升温速率5-8℃/min，1500℃保温1-2h后烧结成结构稳定的陶瓷骨架；

第五步：将制备得到的耐污涂层粉料通过等离子喷涂附着在隔热陶瓷材料的表面，形成耐污隔热陶瓷材料。

优选的，建筑垃圾粉碎料的制备工艺包括以下步骤：收集建筑垃圾再依次进行清洗、干燥处理后，通过粉碎机进行粉碎，得到建筑垃圾粉碎粗料；再将建筑垃圾粉碎粗料加入到球磨机进行球磨，在转速350r/min的条件下，球磨40-45h后，取200目筛下物料得到建筑垃圾粉碎料。