[发明专利]一种多孔陶瓷及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多孔陶瓷及其制备方法，所述多孔陶瓷由固体混合粉末和有机浆料组成，所述固体混合粉末与所述有机物浆料的质量比为100：10～20；所述固体混合粉末包括以下重量份数的原料：氧化铝粉40～60份、草木灰5～15份、面粉5～15份、低温玻璃釉粉末20～30份；所述有机浆料包括以下重量份数的原料：聚丙二醇1～4份、聚乙二醇1～16份。本发明中的多孔陶瓷具有通孔孔隙率高、孔隙率稳定、气孔分布均匀性佳、强度高、密度分布均匀的特点，使用过程中不会产生掉粉、脆裂及变形等问题。本发明中的多孔陶瓷制备方法，工艺简单，可重复性高，原料来源广泛，且原料与设备成本低廉，适合产业化生产，具有极好的工业化应用前景。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料技术领域，具体涉及一种多孔陶瓷及其制备方法。

背景技术

多孔陶瓷是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的陶瓷材料。多孔陶瓷材料由于其独特的多孔结构而体积密度小、比表面积高、热导率低，同时还具有陶瓷材料本身特有的耐高温、强度高、化学稳定性好等特点，广泛应用于过滤、分离、分散、渗透、隔热、换热、吸声、隔音、吸附载体、反应传感及生物组织工程等领域。现有多孔陶瓷在满足高的通孔孔隙率、高强度、气孔分布均匀性等要求方面仍存在尚待解决的问题。

现有技术中多孔陶瓷的制备对原料及设备要求较高，且工艺复杂，生产的多孔陶瓷通孔孔隙率低、气孔分布均匀性差、强度低、密度分布不均匀，且在使用过程中容易产生应力集中，导致开裂。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足，提供了一种多孔陶瓷，具有通孔孔隙率高、气孔分布均匀性佳、强度高、密度分布均匀的特点，使用过程中不会产生掉粉、脆裂及变形等问题；此外，本发明还提供了一种多孔陶瓷的制备方法。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种多孔陶瓷，由固体混合粉末和有机浆料组成，所述固体混合粉末与所述有机浆料的质量比为100：10～20；

所述固体混合粉末包括以下重量份数的原料：氧化铝粉40～60份、草木灰5～15份、面粉5～15份、低温玻璃釉粉末20～30份；

所述有机浆料包括以下重量份数的原料：聚丙二醇1～4份、聚乙二醇1～16份。

通过采用上述技术方案，本发明中所提供的多孔陶瓷具有通孔孔隙率高、气孔分布均匀性佳、强度高、密度分布均匀的特点，使用过程中不会产生掉粉、脆裂及变形等问题。

优选的，所述氧化铝粉的目数为180～200目。

优选的，所述聚丙二醇的分子量为1000～4000。

优选的，所述聚乙二醇选自分子量为600～6000的聚乙二醇中的任意一种或多种的组合。

优选的，所述聚乙二醇由分子量为600的聚乙二醇、分子量为1000的聚乙二醇、分子量为2000的聚乙二醇、分子量为3000的聚乙二醇及分子量为6000的聚乙二醇组成。

本发明第二方面提供了一种多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：

S1、固体混合粉末制备：称取配方量的氧化铝粉、草木灰、面粉、低温玻璃釉粉末混合均匀，球磨1.5～3小时，得到固体混合粉末；

S2、有机浆料制备：称取配方量的聚丙二醇和聚乙二醇，依次加入至高速混合机中，高速搅拌混合10～20分钟，得到有机浆料；

S3、将步骤S1中所得固体混合粉末与步骤S2中所得有机浆料混合均匀，球磨0.5～1小时，压制成型，将所得压制成型坯置于空气气氛烧结炉中进行烧结后，即得所述多孔陶瓷。

通过采用上述技术方案，烧结过程中面粉、聚乙二醇、聚丙二醇氧化、分解为气态，氧化分解气化后在原来面粉、聚丙二醇、聚乙二醇位置形成孔隙，并通过低温玻璃釉粉末将氧化铝粉粘结在一起，形坚硬的多孔陶瓷。