本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料。
背景技術(shù):
由于多孔陶瓷具有低密度、高滲透率、耐腐蝕、良好的隔熱性能、耐高溫和使用壽命長等優(yōu)點,它們可用作高溫氣體過濾器、固體顆粒過濾器、熔融金屬過濾器,用于在高溫下使用需要抗化學(xué)腐蝕、滲透性好的設(shè)備上,以及作為物理分離用隔板,處理化工廠廢物和汽車尾氣的催化劑載體等方面。它們還可用作耐火材料、隔熱材料、傳感器、熱敏電阻和多孔壓電陶瓷、熱交換器等。此外,它們在生物醫(yī)用領(lǐng)域也具有潛在的應(yīng)用前景。總之,多孔陶瓷已被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、能源、環(huán)保、生物等領(lǐng)域。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅5-10份、石英粉10-20份、碳酸鈉2-4份、麥飯石8-12份、氫氧化鋁粉末8-10份、陶瓷顆粒40-60份、三聚氰胺5-10份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴銨2-4份、單巰基乙酸甘油酯2-4份、木質(zhì)素磺酸鹽2-4份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:以重量份計,由以下原料組成:碳化硅6-9份、石英粉13-18份、碳酸鈉2-4份、麥飯石9-11份、氫氧化鋁粉末8-10份、陶瓷顆粒43-54份、三聚氰胺6-8份、聚苯胺2-4份、乙酸戊酯2-4份、苯扎溴銨2-4份、單巰基乙酸甘油酯2-4份、木質(zhì)素磺酸鹽2-4份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:以重量份計,由以下原料組成:碳化硅8份、石英粉15份、碳酸鈉3份、麥飯石10份、氫氧化鋁粉末9份、陶瓷顆粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴銨3份、單巰基乙酸甘油酯3份、木質(zhì)素磺酸鹽3份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為800-900℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.5-0.8MPa,反應(yīng)溫度為40-50℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1000-2000r/min,攪拌溫度為80-90℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:具體步驟(1)中煅燒溫度為850℃。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:具體步驟(2)中反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:具體步驟(3)中攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明制備的多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,具有大量微氣孔、保溫隔熱性能優(yōu)良、抗壓強(qiáng)度高、耐拉伸強(qiáng)度大。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式對本專利的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
實施例1
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅5份、石英粉10份、碳酸鈉2份、麥飯石8份、氫氧化鋁粉末8份、陶瓷顆粒40份、三聚氰胺5份、聚苯胺2份、乙酸戊酯2份、苯扎溴銨2份、單巰基乙酸甘油酯2份、木質(zhì)素磺酸鹽2份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為800℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.5MPa,反應(yīng)溫度為40℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1000r/min,攪拌溫度為80℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
實施例2
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅6份、石英粉13份、碳酸鈉2份、麥飯石9份、氫氧化鋁粉末8份、陶瓷顆粒43份、三聚氰胺6份、聚苯胺2份、乙酸戊酯2份、苯扎溴銨2份、單巰基乙酸甘油酯2份、木質(zhì)素磺酸鹽2份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
實施例3
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅8份、石英粉15份、碳酸鈉3份、麥飯石10份、氫氧化鋁粉末9份、陶瓷顆粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴銨3份、單巰基乙酸甘油酯3份、木質(zhì)素磺酸鹽3份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
實施例4
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅9份、石英粉18份、碳酸鈉4份、麥飯石11份、氫氧化鋁粉末10份、陶瓷顆粒54份、三聚氰胺8份、聚苯胺4份、乙酸戊酯4份、苯扎溴銨4份、單巰基乙酸甘油酯4份、木質(zhì)素磺酸鹽4份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為900℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.8MPa,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為2000r/min,攪拌溫度為90℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
實施例5
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅10份、石英粉20份、碳酸鈉4份、麥飯石12份、氫氧化鋁粉末10份、陶瓷顆粒60份、三聚氰胺10份、聚苯胺4份、乙酸戊酯4份、苯扎溴銨4份、單巰基乙酸甘油酯4份、木質(zhì)素磺酸鹽4份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為900℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.8MPa,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為2000r/min,攪拌溫度為90℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
對比例1
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:石英粉15份、碳酸鈉3份、氫氧化鋁粉末9份、陶瓷顆粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、單巰基乙酸甘油酯3份、木質(zhì)素磺酸鹽3份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將石英粉、碳酸鈉、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:15。
對比例2
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅8份、石英粉15份、碳酸鈉3份、麥飯石10份、陶瓷顆粒50份、三聚氰胺7份、聚苯胺3份、苯扎溴銨3份、木質(zhì)素磺酸鹽3份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、三聚氰胺、聚苯胺,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨和木質(zhì)素磺酸鹽加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:8。
對比例3
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料,以重量份計,由以下原料組成:碳化硅8份、石英粉15份、碳酸鈉3份、麥飯石10份、氫氧化鋁粉末9份、陶瓷顆粒50份、聚苯胺3份、乙酸戊酯3份、苯扎溴銨3份、單巰基乙酸甘油酯3份。
一種多孔保溫復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)將碳化硅、石英粉、碳酸鈉、麥飯石、氫氧化鋁粉末及陶瓷顆粒混勻,隨后放進(jìn)爐中進(jìn)行煅燒,煅燒溫度為850℃,直至全部融化,隨即進(jìn)行降溫處理,每隔5min降低10℃并不斷使用氮氣吹打,降低至20℃停止降溫,制得混合粉末;
(2)在反應(yīng)釜中,添加混合粉末、聚苯胺、乙酸戊酯、單巰基乙酸甘油酯,反應(yīng)壓強(qiáng)為0.7MPa,反應(yīng)溫度為45℃,反應(yīng)時間不超過1h,反應(yīng)結(jié)束后,自然晾干,制得固體粉末,待用;
(3)將苯扎溴銨加入到固體粉末中,接著加入純水,不斷攪拌,攪拌速度為1500r/min,攪拌溫度為85℃,攪拌時間不超過30min,攪拌后將固體粉末過濾獲得,真空冷凍干燥即得。
其中:具體步驟(3)中控制加入的固液比為1:10。
綜上所述,將本發(fā)明實施例1-5制備及對比例1-3制備的復(fù)合陶瓷材料進(jìn)行測試;本發(fā)明實施例1-5制備的復(fù)合陶瓷材料,密度為1.69-1.75g/cm3,蓄熱系數(shù)大于1.82w/m3·k,抗壓強(qiáng)度大于90MPa,抗拉伸強(qiáng)度大于32MPa;而對比例1-3制備的復(fù)合陶瓷材料,密度為1.84-2.01g/cm3,蓄熱系數(shù)為1.42-1.65w/m3·k,抗壓強(qiáng)度為53-68MPa,抗拉伸強(qiáng)度為18-24MPa。
上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明,但是本專利并不限于上述實施方式,在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi),還可以在不脫離本專利宗旨的前提下做出各種變化。