[发明专利]一种高强度亚微米微孔陶瓷及其制造方法

说明书

本发明公开了一种高强度亚微米微孔陶瓷及其制造方法，它涉及多孔陶瓷材料技术领域。它的配方如下：氧化铝粉90‑99%（粒度小于200微米）、增孔剂0.2‑5%、无机助熔剂0.2‑6%、粘土0.2‑5%、有机粘接剂0.4‑2%。它的制造步骤包括：将上述原料配制混合粉碎，根据产品不同的孔径要求，控制不同的原料粒径要求（1‑5微米），根据不同的产品形状，采用不同的成型方法、干燥和烧成。产品烧成后，根据产品尺寸和精度要求，进行切割和镀膜工艺处理。本发明有益效果为：它根据实际应用的需要，通过控制颗粒度等，可选择性地控制微孔陶瓷的孔径范围和流量大小，通过选择普通氧化铝原料和相应陶瓷工艺参数及设备，制作不同形状的高强度微孔陶瓷产品。

技术领域

本发明涉及多孔陶瓷材料技术领域，具体涉及一种高强度亚微米微孔陶瓷及其制造方法。

背景技术

通常人们认为亚微米微孔陶瓷的气孔平均孔径在0.15-5微米，根据应用需要，将其制作成板状、空心板状、管状、蜂窝状等，以实现各种环境的微米杂志过滤，或者通过表面涂覆另外纳米级无机材料，实现纳米级杂质的过滤。

但是，现有微孔过滤材料技术存在以下不足：现有微孔材料主要包括有机材料和粘土类等材料，有机材料实现了孔径范围窄微米级的过滤，但存在耐酸碱性能差等明显缺陷；而硅藻土类等陶瓷材料，其以半烧结状态等保存部分坯体气孔状态为前提形成的微孔陶瓷，存在着气孔孔径范围分布宽、强度低等缺陷。上述两种材料均存在随着时间延长，气泡压力或过滤后物质流量不稳定的缺点，此外，过滤制品的反冲洗难度大、置换频繁、使用成本高等，也在使用中受到了限制。

随着社会环保技术和增氧技术的发展，对微孔过滤材料提出了更加严格的要求，制作高强度耐腐蚀的微孔陶瓷，对促进人们环境设施的提升、环境设施制作成本的降低，无疑是一种技术进步。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理的高强度亚微米微孔陶瓷及其制造方法，它根据实际应用的需要，通过控制颗粒度等，可选择性地控制微孔陶瓷的孔径范围和流量大小，通过选择普通氧化铝原料和相应陶瓷工艺参数及设备，制作不同形状的产品。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用的技术方案为：它的配方如下：氧化铝粉90-99%（粒度小于200微米）、增孔剂0.2-5%、无机助熔剂0.2-6%、粘土0.2-5%、有机粘接剂0.4-2%。

它的制造步骤包括：成型：将上述原料配制混合粉碎，根据产品不同的孔径要求，控制不同的原料粒径要求（1-5微米），根据不同的产品形状，采用不同的成型方法，如干压成型、半干压成型、等静压成型、挤出成型和注浆成型，在采用干压成型、半干压成型、等静压成型时，使用喷雾干燥设备造粒时，控制造粒粉的粒度在60-200目，水分在0.2-3%，成型压力在20-250兆帕等，采用挤出成型时，控制泥料的塑形在20-150kg.cm，挤出压力控制在5-25兆帕等；干燥：采用干压成型时，在30-80度干燥时进行2-24小时干燥，采用半干压、挤出、注浆成型时干燥温度在30-50度，湿度不低于40%的条件下进行8-72小时的干燥；烧成：采用普通氧化气氛窑炉，间歇式梭式窑或连续式辊道窑、隧道窑均可，烧成温度根据氧化铝的含量等控制在1200-1600度范围内；后续处理：产品烧成后，根据产品尺寸和精度要求，进行切割，切割后，根据厂家的使用要求，可进行表面的镀膜喷涂，喷涂材料包括超细氧化铝粉、氧化钛粉、氧化锆粉等，喷涂烧成温度在600-1100度，喷涂后表面孔径可达到10-200纳米。

本发明有益效果为：该微孔陶瓷具有如下特点：

1、干压陶瓷片（膜）抗弯强度超过150兆帕，挤出成型产品轴向强度超过20兆帕，气孔率均可达到40-55%，气孔孔径分布在0.2-5.0微米，具有高强的耐酸碱性能，可长期在PH2-12之间使用；

2、由于本微孔陶瓷片的结构均一性、润滑性和高强度性，使得该产品具有流量稳定性和更易反冲洗性能；