[发明专利]氧化镁泡沫陶瓷及其制备方法

说明书

本申请涉及无机非金属材料中的绝热保温、隔音和过滤用泡沫陶瓷材料，特别地涉及到一种氧化镁(MgO)泡沫陶瓷的制备方法。其中，氧化镁泡沫陶瓷的制备方法包括如下步骤：将氧化镁粉体和去离子水与硅溶胶一同球磨处理，得到混合浆料；在所述混合浆料中加入十二烷基硫酸钠溶液，双氧水和二氧化锰发泡，得到发泡浆料；将所述发泡浆料注入模具中，干燥并脱模，得到胚体；将所述胚体烧结，得到氧化镁泡沫陶瓷。本申请解决了常温常压下氧化镁粉体的发泡问题。具有工艺简单，制备周期短，样品形状可控，气孔率高、重复性好的优势。

技术领域

本申请涉及无机非金属材料中的绝热保温、隔音和过滤用泡沫陶瓷材料，特别地涉及到一种氧化镁泡沫陶瓷及其制备方法。

背景技术

泡沫陶瓷是一种外观呈泡沫状，同时具有优良陶瓷特性的多孔陶瓷材料。这类陶瓷具有孔隙率高(70％～90％)、容重低(0.25g/cm³～0.65g/cm³)、耐化学腐蚀等特点，并且可以根据使用要求调整泡沫陶瓷的外观形状、孔径尺寸以及化学性能等。氧化镁泡沫陶瓷材料具有良好的三维立体网状骨架结构，孔隙率高、热容小、有一定的抗压强度，因此无论是作为过滤器或是作为绝热保温、隔音材料都有着很好的应用前景。

泡沫陶瓷的制备工艺主要有：有机泡沫浸渍法，添加造孔剂法，冷冻干燥法等。有机泡沫浸渍法由于需要高温排除有机物，所以对环境有所污染；添加造孔剂法得到的气孔不均匀且气孔率较低，一般在50％以下；冷冻干燥法成本较高也无法控制气泡的形成。

发明内容

为实现上述目的，本申请提供了一种氧化镁泡沫陶瓷的制备方法，包括如下步骤：

将氧化镁粉体和去离子水与硅溶胶一同球磨处理，得到混合浆料；

在混合浆料中加入十二烷基硫酸钠溶液，双氧水和二氧化锰发泡，得到发泡浆料；

将发泡浆料注入模具中，干燥并脱模，得到胚体；

将胚体烧结，得到氧化镁泡沫陶瓷。

本申请还提供了一种氧化镁泡沫陶瓷，采用上述方法制备而成。

可选地，氧化镁粉体的年，平均粒径为0.5～1um。

可选地，各原料的比例按重量克数计，分别为：7.5～10g氧化镁粉体、

20～30g去离子水，0.075～0.1g十二烷基硫酸钠溶液，0.5～1.5g双氧水，

0.003～0.01g二氧化锰，0.225g硅溶胶。

可选地，球磨处理为，在行星球磨机上以250r/min的速度球磨2～4小时。

可选地，发泡过程包括：在混合浆料内加入相对于氧化镁粉体1wt％～3wt％的十二烷基硫酸钠溶液，以及相对于氧化镁粉体5wt％～20wt％的双氧水，进行磁力搅拌30min后，加入相对于氧化镁粉体0.03wt％～0.13wt％的二氧化锰继续催化发泡7～15min。

可选地，双氧水为优级纯30％过氧化氢，十二烷基硫酸钠溶液为5wt％的溶液。

可选地，模具包括本体和石膏板，本体为两端开口的空心圆柱体，石膏板垫在本体的底部并覆盖位于底部的开口。

可选地，干燥步骤包括：在通风烘箱内以30℃的环境温度烘干24h，脱模步骤包括：以100～120℃的环境烘干1～2h。

可选地，胚体烧结，包括胚体所在的环境温度从室温以2℃/min的速率升至900℃，然后以1℃/min的速率升至1550℃，并保温120min；

在完成胚体烧结后，将胚体所在的环境温度从1550℃以1℃/min的速率降至900℃，然后以2℃/min的速率降至600℃，最后自然降温以便取用氧化镁泡沫陶瓷。