CN104860539A - 一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:8-17；取介孔氧化硅和玻璃粉依次置于研钵、球磨机中研磨,并放置在铂金坩埚中以550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度、平滑度良好的块状固体。本发明利用介孔材料中空的孔道结构、高度的分散性、高比表面积、大孔容和均一孔径分布，使得其能均匀地分散于玻璃中，并且能够有效地降低玻璃的密度，降低其导热系数，增加了纳米介孔氧化硅在民用领域的应用前景。并且弥补了介孔材料不易成形的缺点，拓展了其应用范围，对实现纳米介孔氧化硅的产业化有极大的推动作用，易于产业化大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷材料领域，具体是一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法。
背景技术
自1992年Mobil报道合成M41S以来，有序介孔材料引起人们广泛的注意，这种材料的合成具有均匀孔道，为介孔尺寸的催化剂提供了可能性，它的重要性在于能使原油中较大的分子以及精细化工中大的分子反应物容易进入孔道中进行反应，这是研究人员多年来一直想要得到的材料。其中，MCM-41是这一介孔分子系列材料中最具代表性的一员。同时分子筛骨架元素的同晶取代也是国内外研究的一个热点。国内外学者对介孔分子筛的功能化制备开展了大量的研究工作，取得了一定进展，而在对于介孔材料的功能化应用研究也是在催化、吸附、分离、生物材料、能源与环境等精细化工领域。
目前，隔热耐火材料市场需求广泛，介孔材料由于其中空的孔道结构、高度的分散性、高比表面积、大孔容和均一孔径分布等优点，也是隔热耐火材料的优选。介孔材料由于其自身不易成形的局限性，限制了其大规模生产，至今还未实现其产业化，因此要找到一种方法克服此缺陷，将拓展其又一应用领域。
中国专利CN101511742A公开了一种在耐热性和耐腐蚀性良好的铂容器中制备玻璃制品的方法，可以得到均质度非常高的玻璃。但是其在制备时采用高温，且适用于光拾波器透镜、录像机及一般的照相机拍摄用透镜等高品质的光学玻璃，未涉及其在隔热耐火材料中的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:8-17；
制备时的具体步骤包括：
(1)取介孔氧化硅和玻璃粉于研钵中研磨混匀；
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为3～5小时；
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度、平滑度良好的块状固体。
作为本发明进一步的方案：所述介孔氧化硅陶瓷复合材料，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:14-16。
作为本发明进一步的方案：所述介孔氧化硅陶瓷复合材料，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:16。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的优点在于利用介孔材料中空的孔道结构、高度的分散性、高比表面积、大孔容和均一孔径分布，使得其能均匀地分散于玻璃中，并且能够有效地降低玻璃的密度，降低其导热系数，增加了纳米介孔氧化硅在民用领域的应用前景，如加入发泡剂可制成耐火材料。并且弥补了介孔材料不易成形的缺点，拓展了其应用范围，对实现纳米介孔氧化硅的产业化有极大的推动作用。
本发明的另一优点是利用玻璃粉为主要原料制成的材料或产品，具有无机类材质构极其稳定的性能，不易受自然环境影响而风化，轻质高强，易成形，不燃，耐高温，且能耗低，成本低廉，制造方法简单，解决了介孔材料不易成形的缺点，易于产业化大批量生产。
附图说明
图1是实施例烧结过程升温曲线图；
图2是实施例得到不同比例样品的密度曲线；
图3是实施例得到不同样品气孔率曲线图。
图中，Wg/m是玻璃粉与纳米材料的质量比，g和m分别是玻璃粉和纳米材料的缩写。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例中，
(1)取1g介孔氧化硅和8g玻璃粉于研钵中研磨混匀。
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为5小时。
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度平滑度良好的块状固体。图1是其烧结过程升温曲线图。
(4)测量固体的密度，并计算其气孔率。
实施例2
本发明实施例中，
(1)取1g介孔氧化硅和10g玻璃粉于研钵中研磨混匀。
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为3小时。
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度平滑度良好的块状固体。图1是其烧结过程升温曲线图。
(4)测量固体的密度，并计算其气孔率。
实施例3
本发明实施例中，
(1)取1g介孔氧化硅和12g玻璃粉于研钵中研磨混匀。
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为5小时。
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度平滑度良好的块状固体。图1是其烧结过程升温曲线图。
(4)测量固体的密度，并计算其气孔率。
实施例4
本发明实施例中，
(1)取1g介孔氧化硅和14g玻璃粉于研钵中研磨混匀。
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为4小时。
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度平滑度良好的块状固体。图1是其烧结过程升温曲线图。
(4)测量固体的密度，并计算其气孔率。
实施例5
本发明实施例中，
(1)取1g介孔氧化硅和16g玻璃粉于研钵中研磨混匀。
(2)将(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为5小时。
(3)将(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度平滑度良好的块状固体。图1是其烧结过程升温曲线图。
(4)测量固体的密度，并计算其气孔率。
不同比例样品的密度曲线如图2所示，不同样品气孔率曲线如图3所示。不同比例的样品，样品的理论密度高于实际密度，当介孔氧化硅和玻璃粉的比例为1:16时，样品的理论密度等于实际密度。不同比例的样品的孔隙率随着玻璃粉比重的增加而降低，当介孔氧化硅和玻璃粉的比例为1:16时，样品的孔隙率为1％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (3)
1.一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:8-17；
制备时的具体步骤包括：
(1)取介孔氧化硅和玻璃粉于研钵中研磨混匀；
(2)将步骤(1)所得的粉体置于球磨机中球磨，转速调至120r/min，研磨时间为3～5小时；
(3)将步骤(2)得到的均匀粉末置于铂金坩埚中,并在550℃温度熔融和成型，得到颜色略发白的具有一定光泽度、平滑度良好的块状固体。
2.根据权利要求1所述的介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:14-16。
3.根据权利要求2所述的介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法，其特征在于，由介孔氧化硅与玻璃粉组成，且介孔氧化硅与玻璃粉的质量比为1:16。
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| CN201510180613.2A CN104860539A (zh) | 2015-04-16 | 2015-04-16 | 一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法 |
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| CN201510180613.2A Pending CN104860539A (zh) | 2015-04-16 | 2015-04-16 | 一种介孔氧化硅陶瓷复合材料及其制备方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114315161A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-12 | 西安赛尔电子材料科技有限公司 | 一种介孔二氧化硅/玻璃复合材料的制备方法 |
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