CN105174999B - 一种多孔陶瓷吸声材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多孔陶瓷吸声材料的制备方法，先按比例称取陶瓷粉料、分散剂、胶凝剂、水，球磨后制得陶瓷浆料，在制得的陶瓷浆料中添加表面活性剂并加热，然后进行机械搅拌，最后将搅拌后的浆料注入模具中，再脱模干燥，最后进窑烧成。本发明的优点：本发明制得的多孔陶瓷吸声材料抗压强度高，且吸声性能好，中高频吸声系数大。

Description

一种多孔陶瓷吸声材料及其制备方法

技术领域

本发明属于多孔陶瓷技术领域，具体涉及一种多孔陶瓷吸声材料的制备方法。

背景技术

随着我国经济的快速发展，人们越来越重视自己的生活质量，噪音污染的治理逐渐受到了重视。噪音对人的听力会带来直接的损害，甚至使人丧失听力，同时也会影响人的心血管系统和神经系统，对人们的健康生活带来严重的影响。

多孔吸声材料可分为纤维类和块体类。无机纤维材料如玻璃棉和岩棉的吸声性能优良，且容重小，可压缩等优点使其成为多孔吸声材料的主流产品。但无机纤维材料存在易脱落、损害人体健康等问题，上述问题阻碍这些吸声材料的广泛应用和发展。

多孔陶瓷是一种含有较多孔隙，利用材料中的孔隙结构结合材料本身性质来达到所需要的物理化学性能的无机非金属材料。吸声性能优良的多孔陶瓷必须具备合适的显气孔率和孔径分布。多孔陶瓷吸声材料具有耐高低温、耐腐蚀、中高频吸声系数大等优点，具有良好的发展前景。

目前，多孔吸声陶瓷材料常采用的制备方法有颗粒堆积法、添加造孔剂法、气体发泡发等，上述制备方法制得的多孔陶瓷吸声材料要么具有较高的抗压强度，但孔隙率低，吸声性能较差，要么吸声性能优良，但抗压强度不高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种吸声性能优良且具有高强度的多孔陶瓷吸声材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种多孔陶瓷吸声材料,主要由如下重量份数的原料制成：

长石粉50-60份、章村土10-15份、白胶泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸纳0.5-2份、氯化钾0.5-1.5份、胶凝剂1-5份、十二烷基硫酸钠0.2-1.5份。

进一步地，所述胶凝剂为海藻酸钠。

上述多孔陶瓷吸声材料的制备方法,包含以下步骤：

1）制备陶瓷浆料

称取长石粉50-60份、章村土10-15份、白胶泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸纳0.5-2份、氯化钾0.5-1.5份，胶凝剂1-5份，球磨后制得陶瓷浆料；

2）浆料发泡

在制得的陶瓷浆料中添加十二烷基硫酸钠0.2-1.5份，加热至65℃-100℃，保温5-15min，然后进行机械搅拌，搅拌速度为800r/min-1200r/min，搅拌时间为5-10min；

3）注模、脱模干燥

将机械搅拌发泡后的浆料注入模具中，经过30min-60min后脱模，再自然阴干10-20h进行干燥处理，干燥温度为30℃-50℃；得到干燥的坯件；

4）烧成

将干燥后的坯件入窑烧成，烧成温度为1130℃-1150℃，保温10-20min，即得到所述多孔陶瓷吸声材料。

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：该种方法制得的陶瓷吸声材料吸声性能优良且强度高，平均吸声系数≥0.7，抗压强度≥6MPa，容重≤800kg/m³。选择海藻酸钠作为胶凝剂，在65℃左右的温度下能完全溶解，冷却后能在短时间内完全胶凝，具有足够的强度承受湿坯的重量。另外，胶凝剂占固相比例很低，在烧成过程中不需要专门的排胶处理，便于工艺操作。选择十二烷基硫酸钠作为表面活性剂，该发泡剂的发泡倍数已经泡沫的稳定性都是优良的，是发泡浆料的空气体积分数达到70%以上，孔与孔之间具有大量的连通通道,显气孔率在70%以上。

具体实施方式

下面由具体实施例来进一步说明本发明：

实施例1：一种多孔陶瓷吸声材料,主要由如下重量份数的原料制成：长石粉50份、章村土15份、白胶泥35份、水35份、六偏磷酸纳0.5份、氯化钾0.5份、海藻酸钠1份、十二烷基硫酸钠0.2份。

上述多孔陶瓷吸声材料的制备方法如下：

先称取长石粉50份、章村土15份、白胶泥35份、水35份、六偏磷酸纳0.5份、氯化钾0.5份、海藻酸钠1份，进行球磨，球磨过程中料球比为1:1.8，球磨时间为2h；球磨后制得陶瓷浆料，在制得的陶瓷浆料中添加十二烷基硫酸钠0.2份并加热至65℃，保温5min，然后进行机械搅拌5min，搅拌速度为800r/min，最后将搅拌后的浆料注入模具中，经过30min后脱模，再自然阴干10h进行干燥处理，干燥温度为30℃；得到干燥的坯件；最后进窑烧成，烧成过程中温度的控制为：室温-600℃，升温速率为2℃/min，600-1000℃，升温速率为12℃/min，1000-1130℃，升温速率为0.5℃/min，在烧成温度为1130℃，保温20min；即得到所述的多孔陶瓷吸声材料。

按照本实施例的组分及重量份数比生产的多孔陶瓷吸声材料性能如下：

容重：800 g/cm³

开口孔隙率：70%

抗压强度：6.7MPa

平均吸声系数：0.7

实施例2：一种多孔陶瓷吸声材料,主要由如下重量份数的原料制成：长石粉60份、章村土15份、白胶泥25份、水50份、六偏磷酸纳2份、氯化钾1.5份、海藻酸钠5份、十二烷基硫酸钠1.5份。

上述多孔陶瓷吸声材料的制备方法如下：

先称取长石粉60份、章村土15份、白胶泥25份、水50份、六偏磷酸纳2份、氯化钾1.5份、海藻酸钠5份，进行球磨，球磨过程中料球比为1:2，球磨时间为4h；球磨后制得陶瓷浆料，在制得的陶瓷浆料中添加十二烷基硫酸钠1.5份并加热至100℃，保温15min，然后进行机械搅拌10min，搅拌速度为1200r/min，最后将搅拌后的浆料注入模具中，经过60min后脱模，再自然阴干20h进行干燥处理，干燥温度为50℃；得到干燥的坯件；最后将干燥后的坯件入窑烧成，烧成过程中温度的控制为：室温-600℃，升温速率为3℃/min，600-1000℃，升温速率为12℃/min，1000-1150℃，升温速率为3℃/min，在烧成温度为1150℃，保温10min；即得到所述的多孔陶瓷吸声材料。

按照本实施例的组分及重量份数比生产的多孔陶瓷吸声材料性能如下：

容重：750 g/cm³

开口孔隙率：75%

抗压强度：7MPa

平均吸声系数：0.7

实施例3：一种多孔陶瓷吸声材料,主要由如下重量份数的原料制成：长石粉55份、章村土10份、白胶泥35份、水45份、六偏磷酸纳1份、氯化钾1份、海藻酸钠3份、十二烷基硫酸钠1份。

上述多孔陶瓷吸声材料的制备方法如下：

先称取长石粉55份、章村土10份、白胶泥35份、水45份、六偏磷酸纳1份、氯化钾1份、海藻酸钠3份，进行球磨，球磨过程中料球比为1:1.9，球磨时间为3h；球磨后制得陶瓷浆料，在制得的陶瓷浆料中添加十二烷基硫酸钠1份并加热至75℃，保温10min，然后进行机械搅拌7min，搅拌速度为1000r/min，最后将搅拌后的浆料注入模具中，经过50min后脱模，再自然阴干10-20h进行干燥处理，干燥温度为40℃；得到干燥的坯件；最后进窑烧成，烧成过程中温度的控制为：室温-600℃，升温速率为2℃/min，600-1000℃，升温速率为12℃/min，1000-1140℃，升温速率为2℃/min，在烧成温度为1140℃，保温15min；即得到所述的多孔陶瓷吸声材料。

按照本实施例的组分及重量份数比生产的多孔陶瓷吸声材料性能如下：

容重：750 g/cm³

开口孔隙率：75%

抗压强度：7MPa

平均吸声系数：0.7

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种多孔陶瓷吸声材料 , 其特征在于，主要由如下重量份数的原料制成 ：

长石粉 50-60 份、章村土 10-15 份、白胶泥 25-35 份、水 35-50 份、六偏磷酸纳0.5-2 份、氯化钾 0.5-1.5 份、胶凝剂 1-5 份、十二烷基硫酸钠 0.2-1.5 份；所述胶凝剂为海藻酸钠。

2.根据权利要求 1 所述的多孔陶瓷吸声材料的制备方法 , 其特征在于，包含以下步骤 ：

1）制备陶瓷浆料

称取长石粉50-60份、章村土10-15份、白胶泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸纳0.5-2份、氯化钾 0.5-1.5 份，胶凝剂 1-5 份，球磨后制得陶瓷浆料 ；所述球磨过程中料球比为1:1.8-2，球磨时间为 2-4h；

2）浆料发泡

在制得的陶瓷浆料中添加十二烷基硫酸钠 0.2-1.5 份，加热至 65℃ -100℃，保温5-15min，然后进行机械搅拌，搅拌速度为 800r/min-1200r/min，搅拌时间为 5-10min ；

3）注模、脱模干燥

将机械搅拌发泡后的浆料注入模具中，经过 30min-60min 后脱模，再自然阴干 10-20h进行干燥处理，干燥温度为 30℃ -50℃ ；得到干燥的坯件 ；

4）烧成

将干燥后的坯件入窑烧成，烧成温度为 1130℃ -1150℃，保温 10-20min，所述烧成温度具体操作为 : 室温 -600℃，升温速率为 2-3℃ /min，600-1000℃，升温速率为 12℃ /min，1000-1150℃，升温速率为 0.5-3℃ /min，保温 10-20min，即得到所述多孔陶瓷吸声材料。

3.根据权利要求 2所述的一种多孔陶瓷吸声材料的制备方法，其特征在于 , 所述模具是由金属、玻璃或者塑料材料制成。