[发明专利]一种双层结构多孔陶瓷及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种双层结构多孔陶瓷及其制备方法和应用，涉及多孔陶瓷技术领域。该双层结构多孔陶瓷，包括：第一注塑原料和第二注塑原料；所述的第一注塑原料，以质量百分比计，包括：骨料45‑60％，造孔剂10‑28％，粘结剂18‑40％，表面活性剂0.5‑2％；所述的第二注塑原料，以质量百分比计，包括：骨料45‑60％，造孔剂10‑40％，粘结剂20‑35％，表面活性剂0.5‑2％；所述的第一注塑原料和第二注塑原料的造孔剂含量不同。本发明通过造孔剂含量不同的两种注塑原料进行双射成型，制成双层原料的陶瓷胚体，然后经过烧结得到层次分明的、具有不同层次孔隙率的多孔陶瓷。

技术领域

本发明涉及多孔陶瓷技术领域，尤其涉及了一种双层结构多孔陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

多孔陶瓷兼备了陶瓷材料与多孔结构的优点，因其具有孔隙率高、体积密度小、比表面积高、化学性能稳定、耐高温、耐腐蚀、导热性低等优良性能，作为隔热、催化、过滤材料得到广泛的应用，而随着现代工业的发展，多孔陶瓷的应用范围不断拓宽，对其性能的要求也在不断提升。然而，现有的多孔陶瓷的制备工艺常采用注浆成型或流延成型的方法，该方法生产周期长并且工艺复杂繁琐，制备而成的多孔陶瓷大多为单层陶瓷材料，而单层陶瓷材料往往存在孔隙率和孔径较为单一的缺陷，不足以满足人们对日益增长的多孔陶瓷性能的需求。双层结构的陶瓷材料因每层的孔隙率不同，通过双层且每层孔隙率不同的结构设计，可以实现陶瓷材料支撑性、过滤性等性能的进一步提升，然而对于如何实现层与层之间的材料结合一直是研究的重点和难点。因此，仍需寻求一种层次分明的、具备两种孔径和孔隙率的多孔陶瓷材料。

发明内容

本发明的目的是，克服现有技术的缺点和不足，制备出一种具有层次分明、两种孔径和孔隙率的双层结构多孔陶瓷，其制备工艺是将两种造孔剂含量不同的注塑料进行双射成型，做成不同原料层的胚体，然后经过烧结得到，采用的工艺制备简单、工艺参数易控制，且制备而成的陶瓷材料中双层材质的结合性好，并且具有层次分明的孔径和孔隙率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种双层结构多孔陶瓷及其制备方法和应用。具体包括以下技术方案：

第一方面，提供一种双层结构多孔陶瓷，包括第一注塑原料和第二注塑原料；

所述的第一注塑原料，以质量百分比计，包括以下组分：

所述的第二注塑原料，以质量百分比计，包括以下组分：

所述的骨料为硅藻土，氧化铝，硅酸钠，三氧化二铁，氧化钙中的至少一种；所述的第一注塑原料和第二注塑原料的造孔剂含量不同。

进一步的，所述的造孔剂为淀粉、草木灰、聚甲基丙烯酸甲酯中至少一种。

进一步的，所述的粘结剂为石蜡、蜂蜡、聚乙二醇、聚苯乙烯中至少一种。

进一步的，所述的表面活性剂为硬脂酸钠、十二烷基硫酸钠、硬脂酸锌中的一种。

进一步的，所述的双层结构多孔陶瓷，包括第一注塑原料和第二注塑原料；

所述的第一注塑原料，以质量百分比计，包括以下组分：

所述的第二注塑原料，以质量百分比计，包括以下组分：

所述的骨料为硅藻土、硅酸钠和氧化钙；所述的造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯；所述的粘结剂为石蜡和蜂蜡；所述的表面活性剂为硬脂酸钠。

第二方面，提供如第一方面所述的双层结构多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：