[发明专利]一种氧化铝纤维增强蛋白土制备莫来石多孔陶瓷的方法

说明书

本发明涉及一种氧化铝纤维增强蛋白土制备莫来石多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：（1）按照改性蛋白土、氢氧化铝、ρ‑氧化铝、氧化铝纤维和烧结助剂重量比为3:4:0.9:0.1:0.1将原料放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨3h，得到混合均匀的粉料；（2）将粉料加水，配制成固含量为55%的陶瓷浆料；（3）将把制备好的陶瓷浆料迅速倒入一定形状的模具中浇铸成型，并真空脱气，除去浆料中的气泡，然后把样品置于在室温下干燥48h后得到陶瓷生坯；（4）将陶瓷生坯烧结，冷却，即得莫来石多孔陶瓷。本发明的莫来石陶瓷制备工艺简单、工艺易于控制、制备过程污染小和生产成本低的特点；所制备的莫来石多孔陶瓷强度高、开气孔率高。

技术领域

本发明涉及一种氧化铝纤维增强蛋白土制备莫来石多孔陶瓷的方法，属于无机陶瓷材料领域。

背景技术

由于具有良好的化学稳定性、较高的常温和高温强度、优异的耐热冲击性和良好的流体透过性能，莫来石多孔陶瓷在热气过滤、熔融金属过滤、催化剂载体和热绝缘等领域表现出广阔的应用前景。不同铝质原料对形成的针状莫来石的微观结构、相组成和性能有着重要影响。江东亮等人(中国专利，专利公开号CN101037345)以白炭黑和氧化铝为主要原料，采用凝胶冷冻干燥法制备莫来石多孔陶瓷。袁磊等人(中国专利，专利公开号CN103833400)以含氧化铝和二氧化硅的矿物或固体废弃物，工业氧化铝为原料，外加淀粉和铵盐作为造孔剂在1400～1600℃烧结，制备得到自生纤维增强的莫来石多孔陶瓷。王慧等人(中国专利，专利公开号CN101012767)以磷酸、氢氧化铝和莫来石纤维为原料采用湿法成型，于1000～1300℃烧结得到高孔隙率的莫来石纤维多孔陶瓷。但是普遍存在莫来石多孔陶瓷空隙率与强度的矛盾，空隙率高，强度低。

发明内容

本发明提供了一种氧化铝纤维增强蛋白土制备莫来石多孔陶瓷的方法，解决了现有莫来石多孔陶瓷空隙率与强度的矛盾，空隙率高，强度低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种氧化铝纤维增强蛋白土制备莫来石多孔陶瓷的方法，包括以下步骤：

(1)按照改性蛋白土、氢氧化铝、ρ-氧化铝、氧化铝纤维和烧结助剂重量比为3:4:0.9:0.1:0.1，将原料放入玛瑙球磨罐中，用行星球磨机以300rpm球磨3h，得到混合均匀的粉料；

(2)将均匀粉料与水混合，配制成固含量为55％的陶瓷浆料；

(3)将把制备好的陶瓷浆料迅速倒入一定形状的模具中浇铸成型，并真空脱气，除去浆料中的气泡，然后把样品置于在室温下干燥48h后得到陶瓷生坯；

(4)将陶瓷生坯烧结，冷却，即得莫来石多孔陶瓷。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结助剂，按照重量份计，包括30-40份生滑石、50-60份长石、1份氧化铈、3-5份白炭黑。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的改性蛋白土的制备方法为称取一定量蛋白土600℃焙烧2h后，按照液固比为3∶1加入浓度为40％硫酸，搅拌均匀，100℃，反应2h，然后用水冲洗至无硫酸，干燥。

进一步，本发明的一种优选方案：所述的烧结为：以1℃/min的速率缓慢升温至300℃，然后以2℃/min，升温至800℃，5℃/min升至1500℃保温4小时烧结，然后随炉冷却。

本发明的有益效果：