本發(fā)明涉及功能性陶瓷，具體地說，涉及一種抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、蜂窩狀陶瓷材料在眾多領(lǐng)域如過濾、催化、隔熱等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，目前，中國專利公開號cn111995422b公開了一種蜂窩狀陶瓷材料的制備方法，其通過將粘結(jié)劑、陶瓷前驅(qū)體和水混合后進行取向冷凍，接著進行溶劑置換、原位交聯(lián)，最后烘干燒結(jié)得到蜂窩狀陶瓷材料，該方法聲稱工藝簡單、成本低廉，且能調(diào)控蜂窩狀陶瓷的結(jié)構(gòu)、密度和力學強度，還可得到性能優(yōu)異、具有微納米級孔道的材料。

2、然而，該對比專利存在一些不足，首先，其主要依賴陶瓷前驅(qū)體和粘結(jié)劑等傳統(tǒng)材料，沒有利用可再生資源，在資源緊張、環(huán)保要求提高的背景下，提高了可再生資源的依賴，增加生產(chǎn)能耗和環(huán)境污染，從而降低了可持續(xù)發(fā)展性；其次，在性能提升方面可能存在局限，例如，在性能提升上可能較為單一，可能只注重了結(jié)構(gòu)、密度和力學強度的某些方面，而在耐高溫性能、抗沖擊性能等關(guān)鍵指標上可能不夠突出，降低了材料的可靠性和使用壽命，同時，也降低了材料性能的穩(wěn)定性，從而降低了蜂窩狀陶瓷材料制備的質(zhì)量，降低材料的綜合性能。

3、鑒于此，亟需一種抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法，來改善現(xiàn)有技術(shù)的不足。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料的制備方法，包括以下步驟：

3、s1.1、原料準備：陶瓷主料用量為占總重量的65%-85%；竹纖維用量為占總重量的6%-16%；苧麻纖維用量為占總重量的6%-16%；

4、s1.2、混合原料：將陶瓷主料粉末、竹纖維和苧麻纖維進行混合，使用機械攪拌方法確保混合均勻，使竹纖維和苧麻纖維在陶瓷粉末中分布均勻；

5、s1.3、制備蜂窩狀結(jié)構(gòu)：采用注塑成型方法，將混合好的原料制備成蜂窩狀結(jié)構(gòu)，在成型過程中添加粘結(jié)劑和潤滑劑；

6、s1.4、燒結(jié)處理：將成型后的蜂窩狀陶瓷材料進行燒結(jié)處理，在燒結(jié)過程中，對升溫速度和降溫速度進行控制；

7、s1.5、后處理：對燒結(jié)后的蜂窩狀陶瓷材料進行處理，再進行性能測試。

8、優(yōu)選的，所述s1.1中，竹纖維提取技術(shù)包括以下步驟：

9、s2.1、原料準備：選擇生長良好、無病蟲害的成熟竹子，將選好竹子切成30-40cm長度的段；

10、s2.2、去除雜質(zhì)：將竹子段用清水沖洗，再將清洗后的竹子段浸泡在清水中40min，使用削皮工具將清洗后的竹子去除外皮，并使用刀具將竹子段中的竹節(jié)部分削平；

11、s2.3、蒸煮處理：根據(jù)溶液濃度為6%-10%，稱取氫氧化鈉固體，將其緩慢加入水中并攪拌，接著，將去除雜質(zhì)后的竹子段放入蒸煮容器中，加入蒸煮溶液進行加熱，以5℃/min-10℃/min的升溫速度緩慢升溫至100℃-120℃的蒸煮溫度，開始計時蒸煮2h-4h；

12、s2.4、纖維提?。簡悠扑闄C對竹子段進行纖維分離，對分離出來的纖維用篩子進行初步篩選，再使用篩子進行二次篩選竹纖維，并將篩選后纖維浸泡在清水中，加入表面活性劑，浸泡30-60min，浸泡完成后，用清水反復沖洗直至水清澈無泡沫，取出纖維，瀝干水分；

13、s2.5、干燥和儲存：將提取出的竹纖維均勻攤放在干燥架上，每隔2-3h翻動一次竹纖維，再將干燥后的竹纖維放入儲存容器中，在儲存容器中加入干燥劑保持干燥，每隔4-5周檢查一次儲存的竹纖維。

14、優(yōu)選的，所述s1.1中，苧麻纖維提取技術(shù)包括以下步驟：

15、s3.1、原料準備：選擇生長良好、無病蟲害的成熟苧麻植株，使用割草機將苧麻植株收割下來；

16、s3.2、去除雜質(zhì)：將收割下來的苧麻放入清水中，反復清洗4-6次，將清洗后的苧麻浸泡在水中，浸泡16-24h，之后，將浸泡后的苧麻從水中取出，用去皮機將苧麻的外皮去除，再將去皮后的苧麻用錘子輕輕敲打，使木質(zhì)部與纖維分離；

17、s3.3、纖維提取：將去除木質(zhì)部的苧麻放入蒸煮鍋中，加入水和氫氧化鈉蒸煮劑，進行蒸煮處理，再放入清水中進行漂洗，漂洗次數(shù)為3-5次，之后，將漂洗后的苧麻放入打纖機中，進行打纖處理，打纖次數(shù)為2-3次，再將打纖后的苧麻纖維放入梳理機中，進行梳理處理，梳理次數(shù)為2-3次；

18、s3.4、干燥和儲存：將梳理后的苧麻纖維放入干燥機中，進行干燥處理，干燥溫度為60-80℃，干燥時間為2-4h，再將干燥后的苧麻纖維放入密封袋。

19、優(yōu)選的，所述s1.1中，陶瓷主料采用氮化硅陶瓷粉末、碳化硅陶瓷粉末和氧化鋯陶瓷粉末中的一種。

20、優(yōu)選的，所述s1.3中，所述粘結(jié)劑的用量為1%-4%，所述潤滑劑的用量為0.5%-2%。

21、優(yōu)選的，所述s1.4中，燒結(jié)溫度為1400℃-2300℃；

22、當陶瓷主料采用氮化硅陶瓷粉末時，燒結(jié)溫度為1700℃-1900℃；

23、當陶瓷主料采用碳化硅陶瓷粉末時，燒結(jié)溫度為2000℃-2300℃；

24、當陶瓷主料采用氧化鋯陶瓷粉末時，燒結(jié)溫度為1400℃-1700℃。

25、優(yōu)選的，所述s1.4中，所述升溫速度控制在2℃/min-8℃/min，所述降溫速度控制在1℃/min-6℃/min。

26、優(yōu)選的，所述s2.4中，所述初步篩選篩子的篩網(wǎng)孔徑為1mm-2mm，所述二次篩選篩子的篩網(wǎng)孔徑為0.5mm-1mm。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

28、1、該抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法中，通過選擇陶瓷主料，使得材料在強度、硬度、耐高溫和抗沖擊性能方面較好，為材料提供堅實的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，竹纖維和苧麻纖維的加入，不僅增強了材料的抗沖擊性能，還賦予了材料彎曲和變形能力，減少了脆性斷裂的風險，同時，纖維在陶瓷材料中形成復雜的纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠有效吸收和分散沖擊力，降低陶瓷材料的破裂風險，從而提高了材料的可靠性和使用壽命。

29、2、該抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法中，竹纖維和苧麻纖維的運用提高了該建材的環(huán)?？沙掷m(xù)性，竹子生長迅速，是一種可再生資源，苧麻也是天然植物且生長迅速可再生，使用這些纖維不僅減少了對不可再生資源的依賴，還降低了生產(chǎn)過程中的能耗和環(huán)境污染，在制備過程中，對竹纖維和苧麻纖維進行了提取處理，充分利用了天然資源，實現(xiàn)了資源的利用性，同時，在生產(chǎn)過程中，對溫度變化的控制以及對纖維與陶瓷主料反應(yīng)的利用，使得材料在性能提升的同時，減少了對環(huán)境的不良影響，建材的綠色環(huán)保價值和可持續(xù)發(fā)展性。

30、3、該抗沖擊的蜂窩狀陶瓷材料及其制備方法中，從原料準備到混合、成型、燒結(jié)再到后處理，機械攪拌提高了纖維在陶瓷粉末中的均勻分布，注塑成型方法可高效制備蜂窩狀結(jié)構(gòu)，添加粘結(jié)劑和潤滑劑提高了成型質(zhì)量和效率，燒結(jié)過程中對溫度和升溫、降溫速度的精確控制，提高了材料的性能穩(wěn)定，避免開裂等問題，后處理步驟進一步提高了材料的表面質(zhì)量和尺寸精度，從而提升了產(chǎn)品的整體品質(zhì)和市場競爭力。