[发明专利]一种抗弯折泡沫陶瓷的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗弯折泡沫陶瓷的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。本发明将木屑，混合酶液，水恒温搅拌混合，升温灭酶，过滤，洗涤，得一次处理木屑；将一次处理木屑，催化剂，改性添加料，水搅拌混合，接着通入二氧化碳，搅拌混合，过滤，洗涤，干燥，得二次处理木屑；将二次处理木屑与正硅酸乙酯搅拌混合，过滤，高温处理，得改性木屑；将碳化硅粉料，改性木屑，硬脂酸钙，石油焦，氧化石墨烯，改性添加料，焦油，酚醛树脂，溶剂，异氰酸酯，搅拌混合，注模，压制成型，烧结，降温，即得抗弯折泡沫陶瓷。本发明技术方案制备的复合高温隔热瓦具有孔隙率提升的同时力学性能也得到提升的特点，在建筑材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种抗弯折泡沫陶瓷的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。

背景技术

泡沫陶瓷是一种孔隙率高达70%～90%，具有三维立体网络骨架和相互贯通气孔结构的新型非金属多孔材料。泡沫陶瓷除了具有耐高温、耐腐蚀等一般陶瓷所具有的性能外，还具有孔隙率大，流体易于通过、强度高、高温性能好及化学性质稳定等特点。因其具有均匀透过性、较大的比表面积、低密度、低热传导率、耐高温、耐腐蚀等特性，已被广泛应用于冶金、化工、环保、能源、生物等部门作为过滤、分离、布气、吸音、化工填料、生物陶瓷和催化剂载体等材料。泡沫陶瓷一般可以分为两类，即开孔（网状）陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料，这取决于各个孔穴是否具有固体壁面。如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中，则称之为开孔陶瓷材料，其孔隙是相互连通的；如果存在固体壁面，则泡沫体称为闭孔陶瓷材料，其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔。但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在少量闭孔孔隙。一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料；孔隙在2～50nm之间的为介孔材料；孔隙在50nm以上的为宏孔材料。

泡沫陶瓷在现代工业中的应用领域不断扩大，发挥着越来越重要的作用。传统的多孔陶瓷，由于制造工艺复杂，烧成温度高，能耗大，成本高或由于成孔机理的限制使产品机械强度低，抗热震性差，不易获得连续气孔，从而限制了它的广泛应用。泡沫陶瓷是具有三维空间网架结构的高气孔率的多孔陶瓷体，其造型犹如钢化了的泡沫塑料或瓷化了的海绵体。由于它具有气孔率高、比表面积大、抗热震、耐高温、耐化学腐蚀及良好的机械强度和过滤吸附性能，可广泛应用于热交换材料，布气材料，汽车尾气装置，净化冶金工业过滤熔融态金属，热能回收，轻工喷涂行业，工业污水处理,隔热隔音材料，用作化学催化剂载体，电解隔膜及分离分散元件等。此外泡沫陶瓷还存在着一个重要的应用问题，即使用几次后，气孔会被堵塞，丧失原有功能。陶瓷材料热震性是材料抵抗热应力作用的能力，热应力大小与材料温度梯度、材料性能以及内外传热速率有关。温度梯度越大，热应力愈大，传热性越差，材料也越容易破坏。由于抗弯折泡沫陶瓷是一种互相连通的网状结构，在水中急冷时，制品中心与表面的传热主要通过水在网状孔隙中的对流渗透。渗透速度越快，热应力缓解也越快，材料热震性能也越好。因泡沫陶瓷高的气孔率，以及碳化硅材质低的膨胀系数，均使得碳化硅泡沫陶瓷的具有良好的抗热震性能，满足高温过滤的要求。

而传统抗弯折泡沫陶瓷孔隙率提升的同时力学性能无法进一步提高的问题。因此，如何改善传统抗弯折泡沫陶瓷的缺点，以获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统抗弯折泡沫陶瓷孔隙率提升的同时力学性能无法进一步提高的问题，提供了一种抗弯折泡沫陶瓷的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种抗弯折泡沫陶瓷的制备方法，具体制备步骤如下：

（1）按重量份数计，将20～30份木屑，2～3份混合酶液，30～50份水恒温搅拌混合，升温灭酶，过滤，洗涤，得一次处理木屑；

（2）按重量份数计，将20～30份一次处理木屑，2～3份催化剂，3～5份改性添加料，40～60份水搅拌混合，接着通入二氧化碳，搅拌混合，过滤，洗涤，干燥至含水率为5～8%，得二次处理木屑；