专利名称：一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法及其制得的产品的制作方法
技术领域：
本发明属于无机材料领域，具体涉及一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法及其制得的产品。
背景技术：
多孔高铝陶瓷是重要的结构、功能陶瓷材料，作为零部件在现代工业、高技术等领域特别是在高温领域都有着广泛的应用。多孔高铝陶瓷的制备，一般是通过在配料中加入可燃尽的有机添加剂或低温可挥发组份，另一种方法是制备出多孔高铝陶瓷坯体，经烧结后得到多孔刚玉陶瓷材料。目前，关于多孔高铝陶瓷制造的中国专利多集中在在氧化铝配料中加入可燃可挥发的添加剂或形成多孔坯体的方法方面，以及提高多孔氧化铝陶瓷材料的性能、降低烧成温度、特定形状多孔高铝陶瓷产品制造方法等方面，本发明涉及的制造多孔高铝陶瓷材料的方法未见专利报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不需加入添加剂、制造多孔坯体，以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉制备多孔高铝陶瓷的方法及其制得的产品。为解决以上技术问题，本发明的技术方案是一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法，采用工业化工原料、三氧化二铝粉及金属铝粉，经配料、球磨、混料、成型、烧成获得多孔氧化铝陶瓷产品，保持原料配方中铝含量不变，以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，所述原料经球磨工序平均粒径达到10 μ m后，在混料工序中加入平均粒径为25 50 μ m的金属铝粉，其烧成温度在500 1450°C区间，升温速度彡500C /小时，烧结后产品的吸水率 < 0. 1%。所述金属铝粉添加量彡20wt%，取代三氧化二铝粉的量彡37. 6wt%。所述金属铝粉为球形，活性铝量彡99%。上述方法制得的多孔氧化铝陶瓷产品烧成后容重彡3. 5g/cm3。本发明的优点表现在材料的孔结构是通过金属铝氧化成氧化铝所产生的体积膨胀而形成的，形成的孔结构均勻，通过调节金属铝粉的粒径和加入量可控制孔的大小及孔的连通情况，特别适合于细孔高铝陶瓷材料的制备。与通过多孔坯体制备多孔氧化铝陶瓷材料的工艺相比较，本发明优点表现在工艺简单，坯体强度高，孔结构均勻；与通过在配方中加入有机添加剂，在烧结时将有机物燃尽而获得多孔氧化铝陶瓷材料的工艺相比较，本发明工艺简单，无燃烧气体释放，成本低，孔结构均勻。现代工业及高技术领域对多孔高铝陶瓷产品的要求也日益提高。孔结构的均勻程度、孔的尺寸是多孔陶瓷材料强调的主要性能指标。本发明通过改变配方中金属铝粉引入量及铝粉粒径尺寸大小，方便巧妙地控制了孔径及孔结构状态。本发明不仅对多孔高铝陶瓷生产具有很好的现实意义，而且对所有的多孔陶瓷材料的制备技术具有广泛的指导意
3义。另外，采用本发明制备多孔高铝陶瓷产品，其制备工艺过程与传统高铝陶瓷制备工艺基本相同，简单易控。所制备的多孔高铝材料的性能，与采用陶瓷原料配料及高铝陶瓷传统制备工艺制备的高铝陶瓷材料的性能相同。
具体实施例方式实施例1按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、高岭土、滑石和碳酸钙，外加 0. 5wt%的甲基纤维素，湿法球磨后，按配方加入金属铝粉，混合，注浆成型、干燥、素烧、精修坯、烧成获得制品。
三氧化二铝粉金属铝粉高岭土滑石碳酸钙90. 185. 291. 102. 261. 17其中部分工艺参数为球磨时间46 48小时，以粉体的平均粒径达到10 μ m为准；混料时间2小时；金属铝粉球形度高，活性铝彡99%，平均粒径达到40μπι ；素烧温度1100°C ；烧成制度在900 1400°C区间，升温速度为50°C /小时，最高烧结温度为 1650°C，保温2小时。制得的多孔氧化铝陶瓷产品烧成后容重为3. 4g/cm3，孔结构均勻。实施例2按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、高岭土、滑石和碳酸钙，外加 0. 5wt %的甲基纤维素，湿法球磨后，按配方加入金属铝粉，混合，喷雾造粒、干压成型、干燥、素烧、精修坯、烧成获得制品。
三氧化二铝粉金属铝粉高岭土滑石碳酸钙85. 3310. 221. 082. 221. 15其中部分工艺参数为球磨时间46 48小时，以粉体的平均粒径达到10 μ m为准；混料时间2小时；金属铝粉球形度高，活性铝彡99%，平均粒径达到40 μ m ；金属铝粉球形度高，活性铝彡99%，平均粒径达到30μπι ；成型压力30Mpa ；素烧温度1100°C ； 烧成制度在900 1400°C区间，升温速度为50°C /小时，最高烧结温度为1650°C，保温2 小时。制得的多孔氧化铝陶瓷产品烧成后容重为3. lg/cm3，孔结构均勻。实施例3按下表重量百分比组成，称取工业三氧化二铝粉、氧化镁粉，干法球磨，外加 0. 3wt %的油酸，二次球磨，按配方加入金属铝粉，混磨，烘干、加石蜡和油酸混合，热压铸成型、排蜡、精修坯、烧成获得制品。
权利要求
1.一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法，采用工业化工原料及三氧化二铝粉，经配料、球磨、混料、成型、烧成获得多孔氧化铝陶瓷产品，其特征在于保持原料配方中铝含量不变， 以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉，所述原料经球磨工序平均粒径达到10 μ m后，在混料工序中加入平均粒径为25 50 μ m的金属铝粉，其烧成温度在500 1450°C区间，升温速度彡500C /小时，烧结后产品的吸水率彡0. 1%。
2.根据权利要求1所述一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述金属铝粉添加量彡20wt%，取代三氧化二铝粉的量彡37. 6wt%。
3.根据权利要求1或2所述一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法，其特征在于所述金属铝粉为球形，活性铝量> 99%。
4.一种由权利要求1-3任一权利要求所述方法制得的多孔氧化铝陶瓷产品，其特征在于所述多孔氧化铝陶瓷产品烧成后容重< 3. 5g/cm3。
全文摘要
本发明公开了一种多孔高铝陶瓷材料的制备方法及其制得的产品，可以通过以金属铝粉取代部分三氧化二铝粉的方式，不需要加入添加剂，不需制造多孔坯体，通过改变配方组成，按陶瓷生产工艺生产就可以获得多孔高铝陶瓷材料，本发明优点表现在工艺简单，坯体强度高，与通过在配方中加入有机添加剂，在烧结时将有机物燃尽而获得多孔氧化铝陶瓷材料的工艺相比较，无燃烧气体释放，成本低，孔结构均匀，适合工业化大生产。
文档编号C04B38/00GK102432328SQ201110282140
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者石棋 申请人:景德镇陶瓷学院