CN106588067A - 一种保温复合陶瓷材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保温复合陶瓷材料,所述保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土5‑10份、高岭土10‑20份、碳酸钠2‑4份、麦饭石8‑12份、氢氧化铝粉末8‑10份、陶瓷颗粒40‑60份、三聚氰胺5‑10份、聚苯胺2‑4份、乙酸戊酯2‑4份、苯扎溴铵2‑4份、单巯基乙酸甘油酯2‑4份、木质素磺酸盐2‑4份。本发明制备的保温复合陶瓷材料,具有大量微气孔、保温隔热性能优良、抗压强度高、耐拉伸强度大。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域,具体是一种保温复合陶瓷材料。
背景技术
由于多孔陶瓷具有低密度、高渗透率、耐腐蚀、良好的隔热性能、耐高温和使用寿命长等优点,它们可用作高温气体过滤器、固体颗粒过滤器、熔融金属过滤器,用于在高温下使用需要抗化学腐蚀、渗透性好的设备上,以及作为物理分离用隔板,处理化工厂废物和汽车尾气的催化剂载体等方面。它们还可用作耐火材料、隔热材料、传感器、热敏电阻和多孔压电陶瓷、热交换器等。此外,它们在生物医用领域也具有潜在的应用前景。总之,多孔陶瓷已被广泛应用于冶金、化工、能源、环保、生物等领域。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保温复合陶瓷材料,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:
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土5-10份、高岭土10-20份、碳酸钠2-4份、麦饭石8-12份、氢氧化铝粉末8-10份、陶瓷颗粒40-60份、三聚氰胺5-10份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴铵2-4份、单巯基乙酸甘油酯2-4份、木质素磺酸盐2-4份。
作为本发明进一步的方案:以重量份计,由以下原料组成:硅藻土6-9份、高岭土13-18份、碳酸钠2-4份、麦饭石9-11份、氢氧化铝粉末8-10份、陶瓷颗粒43-54份、三聚氰胺6-8份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴铵2-4份、单巯基乙酸甘油酯2-4份、木质素磺酸盐2-4份。
作为本发明进一步的方案:以重量份计,由以下原料组成:硅藻土8份、高岭土15份、碳酸钠3份、麦饭石10份、氢氧化铝粉末9份、陶瓷颗粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴铵3份、单巯基乙酸甘油酯3份、木质素磺酸盐3份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为800-900℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.5-0.8MPa,反应温度为40-50℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1000-2000r/min,搅拌温度为80-90℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
作为本发明进一步的方案:具体步骤(1)中煅烧温度为850℃。
作为本发明进一步的方案:具体步骤(2)中反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃。
作为本发明进一步的方案:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
作为本发明进一步的方案:具体步骤(3)中搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明制备的保温复合陶瓷材料,具有大量微气孔、保温隔热性能优良、抗压强度高、耐拉伸强度大。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土5份、高岭土10份、碳酸钠2份、麦饭石8份、氢氧化铝粉末8份、陶瓷颗粒40份、三聚氰胺5份、聚苯胺2份、乙酸戊酯2份、苯扎溴铵2份、单巯基乙酸甘油酯2份、木质素磺酸盐2份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为800℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.5MPa,反应温度为40℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1000r/min,搅拌温度为80℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
实施例2
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土6份、高岭土13份、碳酸钠2份、麦饭石9份、氢氧化铝粉末8份、陶瓷颗粒43份、三聚氰胺6份、聚苯胺2份、乙酸戊酯2份、苯扎溴铵2份、单巯基乙酸甘油酯2份、木质素磺酸盐2份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为850℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
实施例3
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土8份、高岭土15份、碳酸钠3份、麦饭石10份、氢氧化铝粉末9份、陶瓷颗粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴铵3份、单巯基乙酸甘油酯3份、木质素磺酸盐3份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为850℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
实施例4
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土9份、高岭土18份、碳酸钠4份、麦饭石11份、氢氧化铝粉末10份、陶瓷颗粒54份、三聚氰胺8份、聚苯胺4份、乙酸戊酯4份、苯扎溴铵4份、单巯基乙酸甘油酯4份、木质素磺酸盐4份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为900℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.8MPa,反应温度为50℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为2000r/min,搅拌温度为90℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
实施例5
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土10份、高岭土20份、碳酸钠4份、麦饭石12份、氢氧化铝粉末10份、陶瓷颗粒60份、三聚氰胺10份、聚苯胺4份、乙酸戊酯4份、苯扎溴铵4份、单巯基乙酸甘油酯4份、木质素磺酸盐4份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为900℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.8MPa,反应温度为50℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为2000r/min,搅拌温度为90℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
对比例1
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:高岭土15份、碳酸钠3份、氢氧化铝粉末9份、陶瓷颗粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、单巯基乙酸甘油酯3份、木质素磺酸盐3份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将高岭土、碳酸钠、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为850℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
对比例2
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土8份、高岭土15份、碳酸钠3份、麦饭石10份、陶瓷颗粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、苯扎溴铵3份、木质素磺酸盐3份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为850℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺,反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:8。
对比例3
一种保温复合陶瓷材料,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土8份、高岭土15份、碳酸钠3份、麦饭石10份、氢氧化铝粉末9份、陶瓷颗粒50份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴铵3份、单巯基乙酸甘油酯3份。
一种保温复合陶瓷材料的制备方法,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为850℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
其中:具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:10。
综上所述,将本发明实施例1-5制备及对比例1-3制备的复合陶瓷材料进行测试;本发明实施例1-5制备的复合陶瓷材料,密度为1.69-1.75g/cm3,蓄热系数大于1.82w/m3·k,抗压强度大于90MPa,抗拉伸强度大于32MPa;而对比例1-3制备的复合陶瓷材料,密度为1.84-2.01g/cm3,蓄热系数为1.42-1.65w/m3·k,抗压强度为53-68MPa,抗拉伸强度为18-24MPa。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (8)
1.一种保温复合陶瓷材料,其特征在于,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土5-10份、高岭土10-20份、碳酸钠2-4份、麦饭石8-12份、氢氧化铝粉末8-10份、陶瓷颗粒40-60份、三聚氰胺5-10份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴铵2-4份、单巯基乙酸甘油酯2-4份、木质素磺酸盐2-4份。
2.根据权利要求1所述的保温复合陶瓷材料,其特征在于,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土6-9份、高岭土13-18份、碳酸钠2-4份、麦饭石9-11份、氢氧化铝粉末8-10份、陶瓷颗粒43-54份、三聚氰胺6-8份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴铵2-4份、单巯基乙酸甘油酯2-4份、木质素磺酸盐2-4份。
3.根据权利要求1所述的保温复合陶瓷材料,其特征在于,以重量份计,由以下原料组成:硅藻土8份、高岭土15份、碳酸钠3份、麦饭石10份、氢氧化铝粉末9份、陶瓷颗粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴铵3份、单巯基乙酸甘油酯3份、木质素磺酸盐3份。
4.一种如权利要求1-3任一所述的保温复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体步骤为:
(1)将硅藻土、高岭土、碳酸钠、麦饭石、氢氧化铝粉末及陶瓷颗粒混匀,随后放进炉中进行煅烧,煅烧温度为800-900℃,直至全部融化,随即进行降温处理,每隔5min降低10℃并不断使用氮气吹打,降低至20℃停止降温,制得混合粉末;
(2)在反应釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、单巯基乙酸甘油酯,反应压强为0.5-0.8MPa,反应温度为40-50℃,反应时间不超过1h,反应结束后,自然晾干,制得固体粉末,待用;
(3)将苯扎溴铵和木质素磺酸盐加入到固体粉末中,接着加入纯水,不断搅拌,搅拌速度为1000-2000r/min,搅拌温度为80-90℃,搅拌时间不超过30min,搅拌后将固体粉末过滤获得,真空冷冻干燥即得。
5.根据权利要求4所述的保温复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体步骤(1)中煅烧温度为850℃。
6.根据权利要求4所述的保温复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体步骤(2)中反应压强为0.7MPa,反应温度为45℃。
7.根据权利要求4所述的保温复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体步骤(3)中控制加入的固液比为1:15。
8.根据权利要求4所述的保温复合陶瓷材料的制备方法,其特征在于,具体步骤(3)中搅拌速度为1500r/min,搅拌温度为85℃。
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