CN107805081A - 一种多孔陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种多孔陶瓷，原料包括如下组分：α‑氧化铝微粉5～25重量份；氧化铝空心球50～65重量份；刚玉砂5～10重量份；造孔剂5～15重量份；滑石粉5～10重量份；水10～20重量份。本发明由α‑氧化铝微粉、氧化铝空心球、滑石粉、刚玉砂为主要原料同时配合特定的质量比，大大降低了多孔陶瓷的体积密度和生产成本，并添加适量的复配的造孔剂，在保证造孔量较多的情况下，多孔陶瓷的吸水率和气孔率逐渐升高，而且不会引起抗热震性、抗折强度的下降。

Description

一种多孔陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷制造技术领域，尤其是涉及一种多孔陶瓷及其制备方法。
背景技术
多孔陶瓷是一种经过高温烧成、体内具有大量彼此相通并与材料表面也相贯通的孔道结构的固体材料，一般来说，气孔在多孔陶瓷中所占的体积分数在20％到95％之间，多孔陶瓷作为各种介质的精密过滤与分离、高压气体排气消音以及化学反应的催化剂载体等广泛应用在环保、化工、冶金、医学等领域。
滑石粉其本质为含水的硅酸镁，因其具有耐火性、抗酸性、熔点高、吸附力强等优良的物料、化学特性，在冶金用过滤、污水处理、各种涂料填料等场合被广泛应用。滑石粉来源广泛，价格便宜，因其中含有氧化镁，适量的加入能够有效的促进陶瓷烧结，是制备多孔陶瓷的理想原料。
现有技术制备的多孔陶瓷吸水率和气孔率较差，同时生产成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种多孔陶瓷，本发明制备得到的多孔陶瓷吸水率和气孔率高，成本低。
本发明提供了一种多孔陶瓷，原料包括如下组分：
优选的，所述多孔陶瓷原料包括如下组分：
优选的，所述多孔陶瓷原料包括如下组分：
优选的，其特征在于，所述氧化铝空心球的粒径为1～2mm；所述α-氧化铝微粉的目数为200～400目。
优选的，所述滑石粉粒径为200～325目；所述滑石粉经过煅烧、活化处理。
优选的，所述造孔剂选自淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种或几种。
优选的，所述造孔剂由淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球组成；所述淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量比为1：2。
优选的，还包括8～12重量份的粘结剂。
本发明提供了一种上述技术方案的多孔陶瓷的制备方法，包括：
A)将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂混合，得到干粉；
B)将氧化铝空心球和造孔剂混合，再与干粉、水混合、烧结得到多孔陶瓷。
优选的，所述烧结温度为400～1500℃；烧结时间为60～350min。
与现有技术相比，本发明提供了一种多孔陶瓷，原料包括如下组分：α-氧化铝微粉5～25重量份；氧化铝空心球50～65重量份；刚玉砂5～10重量份；造孔剂5～15重量份；滑石粉5～10重量份；水10～20重量份。本发明由α-氧化铝微粉、氧化铝空心球、滑石粉、刚玉砂为主要原料同时配合特定的质量比，大大降低了多孔陶瓷的体积密度和生产成本，并添加适量的复配的造孔剂，在保证造孔量较多的情况下，多孔陶瓷的吸水率和气孔率逐渐升高，而且不会引起抗热震性、抗折强度的下降。
具体实施方式
本发明提供了一种多孔陶瓷，原料包括如下组分：
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括5～25重量份的α-氧化铝微粉；优选包括7～20重量份的α-氧化铝微粉；更优选包括8～15重量份的α-氧化铝微粉。
本发明对于α-氧化铝微粉不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。可以为市售。
本发明所述α-氧化铝微粉的目数优选为200～400目；更优选为300～400目；最优选为325～380目。
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括50～65重量份的氧化铝空心球；优选包括50～60重量份的氧化铝空心球；更优选包括50～57重量份的氧化铝空心球。
本发明对于氧化铝空心球不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。可以为市售。所述氧化铝空心球的粒径优选为1～2mm。
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括5～10重量份的刚玉砂；优选包括5～9重量份的刚玉砂；更优选包括5～7重量份的刚玉砂。
本发明对于刚玉砂不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。可以为市售。
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括5～15重量份的造孔剂；优选包括6～13重量份的造孔剂；更优选包括8～10重量份的造孔剂。
本发明对于造孔剂的来源不进行限定，本领域技术人员熟知的即可。可以为市售。
按照本发明，所述造孔剂优选选自淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种或几种。更优选的，所述造孔剂由淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球组成；所述淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量比为1：2。
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括5～10重量份的滑石粉；优选包括5～9重量份的滑石粉；更优选包括6～8重量份的滑石粉。
本发明所述滑石粉粒径优选为200～325目；所述滑石粉经过煅烧、活化处理。本发明对于所述煅烧、活化处理不进行限定，本领域技术人员熟知即可。
本发明提供的多孔陶瓷，原料包括10～20重量份的水；优选包括11～18重量份的水；更优选包括12～16重量份的水。
本发明优选还包括8～12重量份的粘结剂。
本发明所述粘结剂优选为硅铝溶胶；本发明对其来源不进行限定，可以为市售。
本发明其中一部分实施例所述的多孔陶瓷原料包括如下组分：
本发明其中一部分实施例所述的多孔陶瓷原料包括如下组分：
本发明提供了一种多孔陶瓷，原料包括如下组分：α-氧化铝微粉5～25重量份；氧化铝空心球50～65重量份；刚玉砂5～10重量份；造孔剂5～15重量份；滑石粉5～10重量份；水10～20重量份。本发明由α-氧化铝微粉、氧化铝空心球、滑石粉、刚玉砂为主要原料同时配合特定的质量比，大大降低了多孔陶瓷的体积密度和生产成本，并添加适量的复配的造孔剂，在保证造孔量较多的情况下，多孔陶瓷的吸水率和气孔率逐渐升高，而且不会引起抗热震性、抗折强度的下降。
本发明提供了一种上述技术方案的多孔陶瓷的制备方法，包括：
A)将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂混合，得到干粉；
B)将氧化铝空心球和造孔剂混合，再与干粉、水混合、烧结得到多孔陶瓷。
本发明提供的多孔陶瓷的制备方法首先将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂混合，得到干粉。
本发明对于上述组分的配比的目数上述已经有清楚地描述，在此不再限定。
本发明对于所述混合方式不进行限定，本领域技术人员熟知即可。优选用混料机混合；所述混合时间优选为12小时以上；更优选为12～15h；最优选为12～14h。
将氧化铝空心球和造孔剂混合，如有粘结剂，再加入粘结剂。优选采用搅拌机进行搅拌混合。
混合后再与干粉、水混合、烧结得到多孔陶瓷。
优选混合后再与干粉混合；最后加入水混合，用来调节干湿度。
最终烧结得到多孔陶瓷。
按照本发明，所述烧结温度优选为400～1500℃；烧结时间优选为60～350min。
更优选的，所述烧结具体为：
以4℃/min的速度由0℃升温至400℃，在400保温20分钟，以7℃/min的速度由400℃升温至900℃，以5℃/min的速度由900℃升温至1500℃；在1500保温40分钟。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的锂离子电池正极材料进行详细描述。
实施例1
一种多孔陶瓷，由以下组分按重量百分比混合制备而成：325目的α-氧化铝微粉8份；粒径在1mm的氧化铝空心球57份；白刚玉粉5份；由淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比为1:2混合组成的造孔剂10份经煅烧、活化的滑石粉6份；水12份；粘结剂硅铝溶胶8份。
将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂用混料机混合12h，得到干粉；在容器内加入氧化铝空心球，再加入粘结剂和造孔剂，用搅拌机搅拌混合，再与上述制备的干粉，最后加入水混合，以4℃/min的速度由0℃升温至400℃，在400保温20分钟，以7℃/min的速度由400℃升温至900℃，以5℃/min的速度由900℃升温至1500℃；在1500保温40分钟，烧结得到多孔陶瓷。
实验结果表明，本发明实施例1制备的多孔陶瓷的吸水率为40％；气孔率为55％；抗热震性能为1100℃水冷18次；抗折强度为11MPa。
实施例2
一种多孔陶瓷，由以下组分按重量百分比混合制备而成：：325目的α-氧化铝粉15份；粒径在2mm的氧化铝空心球50份；白刚玉粉7份；由淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球按照重量比为1:2混合组成的造孔剂8份；经煅烧、活化的滑石粉8份；水12份；粘结剂硅铝溶胶12份。
将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂用混料机混合12h，得到干粉；在容器内加入氧化铝空心球，再加入粘结剂和造孔剂，用搅拌机搅拌混合，再与上述制备的干粉，最后加入水混合，以4℃/min的速度由0℃升温至400℃，在400保温20分钟，以7℃/min的速度由400℃升温至900℃，以5℃/min的速度由900℃升温至1500℃；在1500保温40分钟，烧结得到多孔陶瓷。
实验结果表明，本发明实施例2制备的多孔陶瓷的吸水率为39.1％；气孔率为53％；抗热震性能为1100℃20次；抗折强度为12MPa。
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 (10)

1.一种多孔陶瓷，其特征在于，原料包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述多孔陶瓷原料包括如下组分：
3.根据权利要求1所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述多孔陶瓷原料包括如下组分：
4.根据权利要求1～3任意一项所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述氧化铝空心球的粒径为1～2mm；所述α-氧化铝微粉的目数为200～400目。
5.根据权利要求1～3任意一项所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述滑石粉粒径为200～325目；所述滑石粉经过煅烧、活化处理。
6.根据权利要求1～3任意一项所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述造孔剂选自淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球中的一种或几种。
7.根据权利要求6所述的多孔陶瓷，其特征在于，所述造孔剂由淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球组成；所述淀粉和聚甲基丙烯酸甲酯微球的质量比为1：2。
8.根据权利要求1～3任意一项所述的多孔陶瓷，其特征在于，还包括8～12重量份的粘结剂。
9.一种权利要求1所述的多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：
A)将α-氧化铝微粉、滑石粉、刚玉砂混合，得到干粉；
B)将氧化铝空心球和造孔剂混合，再与干粉、水混合、烧结得到多孔陶瓷。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述烧结温度为400～1500℃；烧结时间为60～350min。
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