CN110937920A - 一种超轻高强钙长石多孔陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超轻高强钙长石多孔陶瓷及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤S10，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到混合粉体，将其加入到适量的去离子水中混合配制成浆料；步骤S20，向所述浆料中加入明胶和发泡剂溶液并进行发泡处理，获得泡沫浆料；步骤S30，将所述泡沫浆料注入模具后置于冷冻室低温凝胶，脱模获得多孔凝胶体；步骤S40，将所述多孔凝胶体进行真空冷冻干燥，获得多孔陶瓷坯体；步骤S50，将干燥后的所述坯体进行烧结，获得所述超轻高强钙长石多孔陶瓷。本发明实施例的钙长石多孔陶瓷的制备方法具有可控性，所用添加剂量少且环境友好，该方法得到的钙长石多孔陶瓷兼具气孔率高和强度高的优点。

Description

一种超轻高强钙长石多孔陶瓷及其制备方法
技术领域
本发明涉及陶瓷块体的制备方法，更具体地，涉及一种超轻高强钙长石多孔陶瓷及其制备方法。
背景技术
多孔陶瓷因具有轻质、高比强度、高温稳定性好及耐腐蚀等优异的性能，而应用于高温过滤、隔热、催化剂载体等方面。钙长石多孔陶瓷因低热导率和低热膨胀系数而在隔热领域有较广泛的应用，但轻与强的矛盾限制了应用范围。开发兼具低密度与高强度的钙长石多孔陶瓷的制备技术是研究的热点之一。
目前已见报道的制备钙长石多孔陶瓷方法主要包括：挤出成型、添加造孔剂法、直接发泡法、溶胶凝胶法、机械搅拌法、凝胶注模法、泡沫注凝法等。但大部分样品的气孔率都在80％以下；即使采用泡沫注凝法也只能制备出气孔率最高为90％的材料，而制备的材料在气孔率较高时强度极低。另外，常规的泡沫注凝法以丙烯酰胺体系为基础，此体系添加剂种类多、用量大，且有一定的毒性。因此开发超轻高强钙长石多孔陶瓷环境友好的制备技术具有较大的实用价值。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种同时具有高气孔率与高强度的钙长石多孔陶瓷，以期在满足材料强度在适用范围内的条件下，得到更高的气孔率、更低的热导率性能材料；本发明另一目的在于提供一种超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法。
本发明主要包括以下两方面的内容：一方面提出一种超轻高强钙长石多孔陶瓷材料；另一方面提出一种超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的环境友好制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
根据本发明第一方面实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷，所述超轻高强钙长石多孔陶瓷的特征在于由包括以下的原料制备而成：碳酸钙、氧化铝和二氧化硅，其中，碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2用于合成钙长石；所述钙长石多孔陶瓷的总气孔率为89％-94％，体积密度为0.16g/cm3-0.30g/cm3，抗压强度为0.15MPa-1.36MPa，室温真空热导率为0.028W/(m·k)-0.058W/(m·k)；其中，体积密度采用煮沸法测量，总气孔率根据体积密度及理论密度计算得到，抗压强度采用万能试验机测定，室温真空热导率采用综合物性检测系统的TTO组件测定。
根据本发明第二方面实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比为1:1:2进行配料得到粉体，将粉体与去离子水、分散剂混合配制成浆料；
步骤S20，将所述浆料倒出，加入明胶和发泡剂并进行快速搅拌，获得泡沫浆料；
步骤S30，将所述泡沫浆料注入模具置于冷冻室低温凝胶，脱模获得多孔凝胶体；
步骤S40，将所述多孔凝胶体进行真空冷冻干燥，获得多孔陶瓷坯体；
步骤S50，将所述干燥后的坯体置于马弗炉进行烧结，获得所述超轻高强钙长石多孔陶瓷。
进一步地，在所述步骤S10中，所述碳酸钙的粒度为600-800nm，所述氧化铝的粒度为300-500nm，所述二氧化硅的粒度为4-10μm，且所述浆料的固含量为15-25vol％。
进一步地，所述步骤S10包括：
步骤S11，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2和特定固含量计算称量；
步骤S12，将所述称量好的粉体与一定量的分散剂和去离子水混合后，球磨17-24h得到所述浆料；
其中，所述分散剂为聚丙烯酸铵，占粉体总质量的0.5％-1.5％，并加入氨水10-20滴调节pH值以控制浆料的流动性。
进一步地，所述步骤S20具体包括：
步骤S21，将所述的明胶加入去离子水中加热溶解；
步骤S22，将S10所述的浆料取出球料分离后置于容器中，并将溶解的明胶溶液加入到浆料中搅拌5-15分钟；
步骤S23，将发泡剂溶液加入到S22所述的浆料中并快速搅拌，获得泡沫浆料；
其中，在所述步骤S21中，所述明胶为固体总质量的8％，所述加热溶解温度为60℃-90℃；所述发泡剂溶液包括去离子水、十二烷基硫酸钠和十二醇，十二烷基硫酸钠为水的质量的0.025％，十二醇为水的质量的0.002％；所述发泡剂溶液在所述浆料中的含量为1g/L。
进一步地，所述步骤S30具体包括：
步骤S31，将S20所述泡沫浆料倒入模具，之后放入冷冻干燥机的冷阱内进行预冷冻30min-60min后脱模；
步骤S32，将S31所述脱模后的凝胶在冷阱中继续冷冻9h-12h，获得多孔凝胶体；
其中，模具为纸质易拆卸，冷阱的温度为零下45℃-零下65℃。
进一步地，所述步骤S40具体包括：将S30所述的凝胶坯体置于真空冷冻干燥机干燥室内进行干燥处理，真空干燥时间为24h-30h，真空度为5Pa-10Pa。
进一步地，所述步骤S50包括：将干燥后的所述坯体放在马弗炉中烧结，在100℃、600℃保温1h，在最高温度保温5h，然后随炉冷却到室温得到所述超轻高强钙长石多孔陶瓷；其中升温速度为1℃/min，最高温度为1400℃-1520℃。
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：
1)根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，所得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷由单一的钙长石组成，钙长石晶粒细小且晶粒之间的结合非常紧密，使得超高气孔率的钙长石多孔材料具有高的强度，超高的气孔率、复杂的气孔结构和细小的晶粒使得材料具有低的热导率，当将所得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料用作高温隔热材料时，可以使得材料的质量大幅度的降低；
2)本发明将机械发泡和冷冻凝胶注模两种工艺相结合，利用机械发泡工艺制备高气孔含量的泡沫浆料，利用冷冻凝胶注模工艺使得气孔在短时间内固定并稳定存在，两种工艺的结合大大减少了气孔的破裂与聚合，最终得到的多孔陶瓷材料的气孔数量多、孔径较小且具有多重尺寸。发泡而来的球形孔及细小的孔径均对材料强度有利，而多重尺寸的孔结构有助于获得低的热导率；
3)本发明通过对坯体采用真空冷冻干燥技术进行干燥，使坯体在干燥过程中减小其干燥收缩，减少坯体内裂纹的产生，从而提高多孔陶瓷材料的抗压强度，延长其使用寿命，而且由于其干燥收缩小，由机械搅拌得到的气孔在冷冻干燥时能最大程度的保留下来，保证了材料可以获得高的气孔率；
4)本发明采用明胶代替丙烯酰胺凝胶体系以保证坯体的强度，明胶无毒无害且添加量较少，其凝胶通过改变温度就可以实现而不需要加入其它的添加剂，因此本发明过程减少了实验过程中有机物的种类及加入量，同时在烧结的过程中减少了有机物分解给环境带来的影响，是一种环境友好的方法；
5)根据本发明的实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的制备方法，可控性强，可通过调节烧结温度、固含量、明胶加入量和发泡剂浓度等参数控制样品的显微结构，从而控制材料的气孔率、抗压强度及热导率等性能；
7)根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料，总气孔率为89％-94％，体积密度为0.16g/cm3-0.30g/cm3，抗压强度为0.15MPa-1.36MPa。作为高温隔热材料，在满足材料强度在适用范围内的条件下，得到气孔率更高的材料，其热导率更低，能够更好的起到隔热效果。
附图说明
图1为根据本发明一个实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的典型X－射线衍射图谱(实施例1的图谱)；
图3为根据本发明实施例1的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的断口处孔结构的扫描电子显微镜照片；
图4为根据本发明实施例3的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的断口处显微结构的高倍扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面首先具体描述根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法。
根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S10，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比为1:1:2进行配料得到粉体，将粉体与去离子水、分散剂混合配制成浆料；
步骤S20，将所述浆料倒出，加入明胶和发泡剂并进行快速搅拌，获得泡沫浆料；
步骤S30，将所述泡沫浆料注入模具并置于冷冻室低温凝胶，脱模获得多孔凝胶体；
步骤S40，将所述多孔凝胶体进行真空冷冻干燥，获得多孔陶瓷坯体；
步骤S50，将所述干燥后的坯体置于马弗炉进行烧结，获得所述超轻高强钙长石多孔陶瓷。
换言之，根据本发明的一些具体实施例，采用氧化铝、二氧化硅和碳酸钙为原料制备超轻高强钙长石多孔陶瓷材料，首先，为合成钙长石将碳酸钙、氧化铝和氧化硅以摩尔比1:1:2进行配料得到粉体，再加入分散剂及去离子水制备成浆料，然后，结合机械搅拌发泡与冷冻凝胶注模成型工艺制备多孔陶瓷坯体，即在混合浆料中加入明胶和发泡剂并经过机械搅拌得到泡沫浆料，再将泡沫浆料倒入模具置于冷冻室中使其发生凝胶得到凝胶体，最后，采用真空冷冻干燥技术干燥多孔陶瓷坯体，再将干燥后的坯体放在烧结炉中进行烧结，获得超轻高强钙长石多孔陶瓷材料。
由此，根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，由于所用原料为高纯且严格按照钙长石的化学计量比进行配料，所得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料物相单一，超轻高强钙长石多孔陶瓷材料中钙长石晶粒细小且结合紧密，整体强度提高。
此外，本发明将机械发泡和冷冻凝胶注模两种工艺相结合，利用机械搅拌发泡工艺制备高气孔含量的泡沫浆料，利用冷冻干燥的方法使气孔在短时间内固定并稳定存在，两种工艺的结合大大减少多孔了气孔的破裂与聚合，最终得到的多孔陶瓷材料的气孔数量多、孔径较小且具有多重尺寸；真空冷冻干燥技术使坯体干燥收缩很小，高气孔率保持的条件下坯体内因收缩引起的缺陷较少，因此有高的强度。根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷的总气孔率为89％-94％，体积密度为0.16g/cm3-0.30g/cm3，抗压强度为0.15MPa-1.36MPa，室温真空热导率为0.028W/(m·k)-0.058W/(m·k)。根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料，具有强度高且气孔率高的特点，用该超轻高强钙长石多孔陶瓷材料制备的高温隔热材料具有更低的质量和更高的强度。
根据本发明的一个实施例，在步骤S10中，配料为纯度较高、粒度较小的原料粉，其中，所述碳酸钙的粒度为600-800nm，所述氧化铝的粒度为300-500nm，所述二氧化硅的粒度为4-10μm，且所述浆料的固含量为15-25vol％。由于实验过程中添加剂种类及加入量均较少，所以原材料的成本显著降低。在烧结的过程中，有机物的分解对环境的污染大大降低，而且实验过程中的各种添加剂的减少使得烧结完成后的杂质相几乎为零。此外，由于配料的粒度较小，反应活性较高，颗粒之间的结合程度高，有利于得到强度较高的多孔陶瓷材料。此外，通过调节固相含量和明胶加入量，有利于控制坯体的强度，进而控制最终陶瓷体的强度。
根据本发明的一个实施例，步骤S10包括：
步骤S11，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2和特定固含量计算称量；
步骤S12，将所述称量好的粉体与一定量的分散剂和去离子水混合后，球磨17-24h得到所述浆料；
其中，所述分散剂为聚丙烯酸铵，占粉体总质量的0.5％-1.5％，并加入氨水10-20滴调节pH值以控制浆料的流动性。
根据本发明的一个实施例中，步骤S20具体包括：
步骤S21，将所述的明胶加入去离子水中加热溶解；
步骤S22，将S10所述的浆料取出球料分离后置于容器中，并将溶解的明胶溶液加入到浆料中搅拌5-15分钟；
步骤S23，将发泡剂溶液加入到S22所述的浆料中并快速搅拌，获得泡沫浆料；
其中，在所述步骤S21中，所述明胶为固体总质量的8％，所述加热溶解温度为60℃-90℃；所述发泡剂溶液包括去离子水、十二烷基硫酸钠和十二醇，十二烷基硫酸钠为水的质量的0.025％，十二醇为水的质量的0.002％；所述发泡剂溶液在所述浆料中的含量为1g/L，通过调节发泡剂的含量来调节发泡体积，有助于控制样品的气孔率、抗压强度及中位孔径分布等。
根据本发明的一个实施例中，步骤S30具体包括：
步骤S31，将S20所述泡沫浆料倒入模具，之后放入冷冻干燥机的冷阱内进行预冷冻30-60min后脱模；
步骤S32，将S31所述脱模后的凝胶在冷阱中继续冷冻9h-12h，获得多孔凝胶体；
其中，模具为纸质易拆卸，冷阱的温度为零下45℃-零下65℃。
根据本发明的一个实施例中，步骤S40具体包括：将S30所述的凝胶坯体置于真空冷冻干燥机干燥室内进行干燥处理，真空干燥时间为24h-30h，真空度为5Pa-10Pa。
根据本发明的一个实施例，步骤S50具体包括：将干燥后的所述坯体放在马弗炉中烧结，在100℃、600℃保温1h，在最高温度保温5h，然后随炉冷却到室温得到所述超轻高强钙长石多孔陶瓷；其中升温速度为1℃/min，最高温度为1400℃-1520℃；
其中，在烧结过程中，通过将坯体在100℃下保温1小时使其完全干燥，接着通过将坯体在600℃下保温1小时使明胶完全排除，此后碳酸钙发生分解反应生成氧化钙继而生成钙长石晶核，最终在1400℃以上高温烧结使得钙长石晶粒长大，晶粒于晶粒之间开始紧密结合。
根据本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的制备方法得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料，总气孔率为89％-94％，体积密度为0.16g/cm3-0.30g/cm3，抗压强度为0.15MPa-1.36MPa，室温真空热导率为0.028W/(m·k)-0.058W/(m·k)。作为隔热材料，在满足材料强度在适用范围内的条件下，得到气孔率更高的坯体，能够更大程度的减轻隔热材料的质量。
下面结合具体实施例描述根据本发明的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的制备方法。
需要说明的是，下述实施例中，以明胶为凝胶体系的低温凝胶为例进行了说明，但本发明并不限于此，也可以采用本领域人员所知的任意其他试剂的凝胶化反应。另外，下述实施例中以十二烷基硫酸钠为发泡剂进行了说明，但本发明并不限于此，本领域人员可以采用任意其他的发泡剂进行发泡处理。这些变更后的方案，都应该被理解为属于本发明的保护范围内。
实施例1
首先，准备陶瓷粉体，其中碳酸钙(粒度为600nm)、氧化铝(粒度为350nm)、和二氧化硅(粒度为10μm)，使得陶瓷粉体相对于整体浆料体积，固含量控制在15vol％。
其中，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到混合粉体。
将称量好的陶瓷粉体与分散剂、去离子水一起置于球磨罐内并放在滚筒球磨机上混合19h。
其次，将8wt％的明胶在60℃水浴加热的条件下溶解。
然后将浆料倒出，加入溶解好的明胶及20滴氨水，低速搅拌5min使其混合均匀；在浆料中加入1g/L的发泡剂溶液进行发泡，搅拌15min后使发泡体积稳定在4倍。其中，所述发泡剂溶液包括去离子水、十二烷基硫酸钠和十二醇，十二烷基硫酸钠为水的质量的0.025％，十二醇为水的质量的0.002％。
接着，将浆料直接倒入纸质易拆卸模具内，放入到冷冻室内进行冷冻9h之后进行脱模。
接下来，将脱模后的多孔凝胶体放在真空冷冻干燥箱内真空干燥24h得到多孔坯体。
最后，将干燥后的坯体放在马弗炉中进行煅烧：在100℃、600℃保温1h，在1500℃保温5h，然后随炉冷却到室温得到所述超轻高强钙长石多孔陶瓷；其中升温速度为1℃/min。
由此，得到的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料粉体的X－射线衍射(XRD)图谱如图2中所示，从图2中可以看出，该材料为纯钙长石。所得超轻高强钙长石多孔陶瓷断面显微结构的扫描电子显微镜照片如图3所示，由图3可见气孔以发泡形成的球形气孔为主，在孔壁上有少量颗粒堆积或明胶排除而来的小孔；钙长石晶粒发育良好，晶粒尺寸小于2μm，且钙长石晶粒结合非常紧密。所得超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的总气孔率为93.6％，体积密度为0.18g/cm3，抗压强度为0.56MPa，室温真空热导率为0.028W/(m·k)。
实施例2
首先，准备陶瓷粉体，其中碳酸钙(粒度为600nm)、氧化铝(粒度为350nm)、和二氧化硅(粒度为10μm)，使得陶瓷粉体相对于整体浆料体积，固含量控制在20vol％。
其中，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到混合粉体。
将称量好的陶瓷粉体与分散剂、去离子水一起置于球磨罐内并放在滚筒球磨机上混合19h。
其次，将8wt％的明胶在60℃水浴加热的条件下溶解。
接着，进行发泡、凝胶注膜、冷冻干燥、以及烧结，各工艺流程参考实施例1。烧结最高温度为1450℃
所得超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的总气孔率为93.1％，体积密度为0.19g/cm3，抗压强度为0.48MPa，室温真空热导率为0.043W/(m·k)。
实施例3
首先，准备陶瓷粉体，其中碳酸钙(粒度为600nm)、氧化铝(粒度为350nm)、和二氧化硅(粒度为10μm)，使得陶瓷粉体相对于整体浆料体积，固含量控制在25vol％。
其中，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2进行配料得到混合粉体。
将称量好的陶瓷粉体与分散剂、去离子水一起置于球磨罐内并放在滚筒球磨机上混合19h。
其次，将8wt％的明胶在60℃水浴加热的条件下溶解。
接着，进行发泡、凝胶注膜、微波干燥、以及烧结，各工艺流程参考实施例1。烧结最高温度为1500℃。
由此，超轻高强钙长石多孔陶瓷断面显微结构的扫描电子显微镜照片如图4所示，可见材料的球型气孔结构保持完好，钙长石晶粒发育良好，晶粒之间结合紧密。所得超轻高强钙长石多孔陶瓷材料的气孔率为89.2％，体积密度为0.30g/cm3，抗压强度为1.36MPa，室温真空热导率为0.047W/(m·k)。
根据文献调研本发明获得的性能数据要优于现有钙长石多孔陶瓷的性能。根据上述本发明实施例的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料均远远高于现有的要求，完全可以适用于隔热材料。
另外，综合三个实施例及大量实验结果可知：相同烧结温度下随着固含量的增大，材料的气孔率降低，但强度大幅度升高；随着烧结温度升高，气孔率略有下降，强度明显升高；相同烧结温度和固含量条件下，明胶加入量的提高有助于材料强度的增强。
通过合理设计固相含量、烧结温度、明胶加入量和发泡剂浓度，可以得到气孔率和强度都能够满足应用要求的超轻高强钙长石多孔陶瓷产品。
相比于此，根据报道，现有的保温隔热材料技术参数要求如下，抗压强度不得小于0.4MPa，孔隙率≥80％，体积密度不应大于0.3g/cm3，保温材料在平均温度等于或低于350℃时，其导热系数不得大于0.12W/(m·k)。而根据本发明制备的超轻高强钙长石多孔陶瓷材料可以达到相同甚至更高的性能，具有广阔的适用前景。
以上所述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，在不脱离本发明所述原理的前提下，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 (9)

1.一种超轻高强钙长石多孔陶瓷，其特征在于，由包括以下的原料制备而成：碳酸钙、氧化铝和二氧化硅，其中，碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2用于合成钙长石；所述钙长石多孔陶瓷的总气孔率为89％-94％，体积密度为0.16g/cm3-0.30g/cm3，抗压强度为0.15MPa-1.36MPa，室温真空热导率为0.028W/(m·k)-0.058W/(m·k)；其中，体积密度采用煮沸法测量，总气孔率根据体积密度及理论密度计算得到，抗压强度采用万能试验机测定，室温真空热导率采用综合物性检测系统的TTO组件测定。
2.一种超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比为1:1:2进行配料得到粉体，将粉体与去离子水、分散剂混合配制成浆料；
步骤S20，将所述浆料倒出，加入明胶和发泡剂并进行快速搅拌，获得泡沫浆料；
步骤S30，将所述泡沫浆料注入模具并置于冷冻室低温凝胶，脱模获得多孔凝胶体；
步骤S40，将所述多孔凝胶体进行真空冷冻干燥，获得多孔陶瓷坯体；
步骤S50，将所述干燥后的坯体置于马弗炉进行烧结，获得所述超轻高强钙长石多孔陶瓷。
3.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，在所述步骤S10中，所述碳酸钙的粒度为600-800nm，所述氧化铝的粒度为200-500nm，所述二氧化硅的粒度为4-10μm，且所述浆料的固含量为15-25vol％。
4.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S10包括：
步骤S11，将碳酸钙、氧化铝、二氧化硅按照摩尔比1:1:2和特定固含量计算称量；
步骤S12，将所述称量好的粉体与一定量的分散剂和去离子水混合后，球磨17-24h得到所述浆料；
其中，所述分散剂为聚丙烯酸铵，占粉体总质量的0.5％-1.5％，并加入氨水10-20滴调节pH值以控制浆料的流动性。
5.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括：
步骤S21，将所述的明胶加入去离子水中加热溶解；
步骤S22，将S10所述的浆料取出球料后置于容器中，并将溶解的明胶溶液加入到浆料中搅拌5-15分钟；
步骤S23，将发泡剂溶液加入到S22所述的浆料中并快速搅拌，获得泡沫浆料；
其中，在所述步骤S21中，所述明胶为固体总质量的8％，所述加热溶解温度为60℃-90℃；所述发泡剂溶液包括去离子水、十二烷基硫酸钠和十二醇，十二烷基硫酸钠为水的质量的0.025％，十二醇为水的质量的0.002％；所述发泡剂溶液在所述浆料中的含量为1g/L。
6.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S30具体包括：
步骤S31，将S20所述泡沫浆料倒入模具，之后放入冷冻干燥机的冷阱内进行预冷冻30min-60min后脱模；
步骤S32，将S31所述脱模后的凝胶体在冷阱中继续冷冻9h-12h，获得多孔凝胶体；
其中，模具为纸质易拆卸，冷阱的温度为零下45℃-零下65℃。
7.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤S40具体包括：将S30所述的凝胶坯体置于真空冷冻干燥机干燥室内进行干燥处理，真空干燥时间为24h-30h，真空度为5Pa-10Pa。
8.根据权利要求2所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，在所述步骤S50包括：将干燥后的所述坯体放在马弗炉中烧结，在100℃、600℃保温1h，在最高温度保温5h，然后随炉冷却到室温得到所述超轻高强钙长石多孔陶瓷；其中升温速度为1℃/min，最高温度为1400℃-1520℃。
9.一种超轻高强钙长石多孔陶瓷，其特征在于，根据权利要求2至8任一项所述的超轻高强钙长石多孔陶瓷的制备方法制备得到。
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