[发明专利]一种纳米复相Al2O3 陶瓷滤芯的制备方法

权利要求书

1.一种纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

第一步，球形Al₂O₃粉制备含宏观直孔的Al₂O₃多孔基体；

第二步，在Al₂O₃多孔基体宏观直孔孔壁上制备纳米多孔复相涂层，其中，第二步包括以下具体步骤：

（1）将异丙醇铝溶于70～90℃蒸馏水中，搅拌并加入硝酸控制pH=1～3，异丙醇铝发生水解形成溶胶，在制备好的溶胶中加入80～90vt%纳米ZrO₂粉，搅拌除泡，得到复合浆料；

（2）在40℃，1个大气压力下超声，陈化；

（3）将烧结好含宏观直孔Al₂O₃多孔基体完全浸入到陈化好的溶胶中，浸渍、提拉，然后冷冻干燥；

（4）在500℃～600℃对凝胶进行热处理，然后随炉冷却；

（5）最后在900～1100℃进行烧结，获得纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯。

2.如权利要求1所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述500℃～600℃对凝胶进行热处理采用阶梯式升温方式。

3.如权利要求1所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述浸渍时间为5～15min。

4.如权利要求1所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述提拉速度为2～6cm/min。

5.如权利要求1所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥是在-40℃快速深度冻结，保温2h，缓慢升温至-20℃，升温方式为红外线加热，升温速率为1℃/min，在-20℃保温24h，真空干燥。

6.如权利要求1所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述第一步的具体步骤为：

（1）将固体颗粒粉末、塑化剂、固化剂、有机溶剂混合，机械搅拌后球磨得到混合浆料；其中，固体颗粒粉末70～60wt%、塑化剂30～40wt%，固化剂为塑化剂的3wt%～7wt%；固体颗粒粉末包括98wt%～99.1wt%的球形微米Al₂O₃、0.5wt%～1.0wt%的TiO₂和0.4wt%～1.0wt%MgO；

（2）风干去除料浆中的部分有机溶剂，使有机溶剂质量百分含量低于5%，再在40～60℃下熟化，得到泥状原料；

（3）将泥状原料装入挤出成型模具的内腔，加压挤出预制坯体；

（4）将预制坯体在600～900℃热解，最后在空气气氛下1400～1600℃烧结，获得含宏观直孔的Al₂O₃多孔基体。

7.如权利要求6所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述塑化剂为酚醛树脂或自环氧树脂。

8.如权利要求6所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述固化剂为草酸或柠檬酸。

9.如权利要求6所述的纳米复相Al₂O₃陶瓷滤芯的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。