[发明专利]一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料及其制备方法，包括：将短切莫来石纤维煅烧排胶后与水混合，球磨，得到莫来石纤维浆料；向莫来石纤维浆料中加入分散剂、非水溶性淀粉、正硅酸乙酯，得到混合浆料；脱去溶剂水，烘干，煅烧即得；非水溶性淀粉的加入体积为短切莫来石纤维的体积的2‑4倍。所述方法能够在保持高孔隙率的基础上，得到各向同性的莫来石多孔陶瓷材料。

技术领域

本发明属于隔热材料领域，具体涉及一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料及其制备方法。

背景技术

莫来石基隔热材料是一种高孔隙率、低密度、低导热率，有良好阻热性能的材料。随着时代的发展，对轻质隔热材料性能的要求越来越高。对于新型的轻质隔热材料，研究人员希望在保证较好的阻热效果的同时也可以进一步减轻材料的重量以达到更好的轻质化，并且材料的强度、抗热震性、热膨胀率等也是不能忽视的重要性能参数。

目前，多孔陶瓷制备技术主要有添加造孔剂工艺、发泡工艺、有机泡沫浸渍技术、溶胶-凝胶工艺等。上述制备工艺存在孔分布不均匀、孔结构不可控及工艺条件不易控制等问题。因此，有待开发一种轻质隔热莫来石多孔材料的制备方法，旨在通过一种低成本、简单的材料制造方法，制备出高性能莫来石基多孔陶瓷材料。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供了一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料及其制备方法，以短切莫来石纤维为原料，成本低、方法简单，能够制备得到高孔隙率，高性能的各向同性的莫来石多孔陶瓷材料。

本发明具体方案如下

本发明提供了一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料的制备方法，包括：将短切莫来石纤维煅烧排胶后与水混合，球磨，得到莫来石纤维浆料；向莫来石纤维浆料中加入分散剂、非水溶性淀粉、正硅酸乙酯，得到混合浆料；脱去溶剂水，烘干，煅烧即得；非水溶性淀粉的加入体积为短切莫来石纤维的体积的2-4倍。

本发明以非水溶性淀粉作为造孔剂，相较于水溶性淀粉更有利于莫来石纤维的均匀分散，由短切莫来石纤维、非水溶性淀粉、正硅酸乙酯组成的混合浆料粘度相对小，非水溶性淀粉的加入会阻碍短切莫来石纤维在重量和形状因素影响下的取向排列，由此保证莫来石短切纤维在干燥坯体中随机无取向地分布，从而得到各向同性的莫来石多孔材料。

本发明可以通过调控非水溶性淀粉与短切莫来石纤维的体积比实现莫来石多孔陶瓷材料结构、性能的调控。

优选地，短切莫来石纤维的长度为100-500μm。

优选地，所述分散剂为聚甲基丙烯酸甲酯。

优选地，烘干温度为40-60℃，烘干时间为4-8h。

优选地，所述混合浆料脱去溶剂，烘干后于600-900℃煅烧，煅烧时间为1-4h。

本发明还提供了一种轻质隔热莫来石多孔陶瓷材料，是采用上述任一项方法制备得到。

本发明有益效果为：

(1)本发明以短切莫来石纤维为原料，原料便宜易得，制备方法简单，可以实现批量生产；(2)通过改变制备工艺参数如，非水溶性淀粉与短切莫来石纤维的体积比，可以调控莫来石多孔陶瓷材料的孔结构和性能，获得具有各向同性的、轻质、高强的莫来石多孔材料。

附图说明

图1为实施例1制备的莫来石多孔陶瓷材料微观形貌：a)xy方向，b)xz方向；

图2为实施例2制备的莫来石多孔陶瓷材料微观形貌：a)xy方向，b)xz方向；

图3为实施例3制备的莫来石多孔陶瓷材料微观形貌：a)xy方向，b)xz方向；

图4为实施例4制备的莫来石多孔陶瓷材料微观形貌：a)xy方向，b)xz方向；