泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于无机材料领域，特别涉及到一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺。
【背景技术】
[0002]泡沫陶瓷制备最常用的方法是有机泡沫体浸渍法，但采用这种方法由于泡沫孔筋或孔壁易存在大量空隙或裂纹等缺陷，导致其强度偏低。
[0003]凝胶注模工艺一种新型近净尺寸成型工艺，将该工艺与加入起泡剂的陶瓷浆料发泡工艺相结合，使发泡浆料在有机单体的作用下发生原位聚合而固化，可制备孔隙率达到90%以上的泡沫陶瓷，且与其它传统方法相比，力学强度得到显著提高。该工艺主要缺点是单体的毒性和反应过程的气氛控制，其中氧气的存在会抑制聚合反应的进行，并会造成制品起皮、开裂等缺陷。
【发明内容】
[0004]本发明是为了解决凝胶注模成型Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的一些工艺难题，如单体毒性问题、起皮开裂问题、发泡问题等。提供了一种操作简单、成本低、实用性强的制备高性能Zr02增韧A1203泡沫陶瓷坯体工艺。
[0005]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，包含以下步骤:将Zr02、A1203微粉和分散剂加入去离子水中并用氨水调节PH值，混合均匀后加入高分子多糖胶凝剂、起泡剂，充分搅拌发泡后冷却固化成型，形成Zr02增韧A1203泡沫陶瓷坯体。
[0006]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0007]前述的一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，所述A1203微粉粒度为1-2 μ m，所述Zr02(3Y)微粉粒度为100_200nm。
[0008]前述的一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，所述分散剂为四甲基氢氧化铵(TMAH)。
[0009]前述的一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，所述胶凝剂为明胶，起泡剂为非离子表面活性剂Tween80o
[0010]本发明利用凝胶加热时溶解、冷却时凝固、且在浆料的固化过程无须特别气氛控制的特性，将Zr02 (3Y)、A1203微粉和分散剂加入去离子水中并用氨水调节PH值，混合均匀后加入高分子多糖胶凝剂、起泡剂，充分搅拌发泡后冷却固化成型，形成Zr02增韧A1203泡沫陶瓷坯体。
【具体实施方式】
[0011]以下结合具体实施例对本发明做详细的说明。
[0012]实施例1:
[0013]1.配置浆料:将Zr02(3Y)、A1203微粉、分散剂TMAH混合于适量去离子水中，A1203与Zr02质量比为4:1，分散剂加入量为粉体质量的1_3%。
[0014]2.混合球磨:在行星式球磨机中进行球磨混合，时间1-5小时，转速200-300rpm，制备出稳定的楽料。
[0015]3.调节PH值:将浆料置于磁力搅拌器上进行搅拌，加入氨水调节浆料PH值至10-11。
[0016]4.加入明胶、起泡剂:将浆料加热至40°C后，加入明胶起泡剂，低速搅拌混合均匀，明胶加入量为4% _6%，起泡剂加入量为0.3-0.4%。
[0017]5.搅拌发泡:将磁力搅拌器转速调节至lOOOrpm进行高速搅拌，使浆料产生大量泡沫。
[0018]6.冷却固化:将上述发泡浆料倒入准备好的模具中，冷却进行固化。
[0019]7.脱模干燥:料浆凝胶固化后，开模取出碳化硅凝胶坯体，置于空气中，在室温条件下自然干，24-48小时，然后置于烘箱中在70-80°C条件下进一步烘干即可。
[0020]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，其特征在于，包含以下步骤:将Zr02、A1203微粉和分散剂加入去离子水中并用氨水调节PH值，混合均匀后加入高分子多糖胶凝剂、起泡剂，充分搅拌发泡后冷却固化成型，形成Zr02增韧A1203泡沫陶瓷坯体。2.根据权利要求1所述一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，其特征在于，所述A1203微粉粒度为1-2 μ m，所述Zr02 (3Y)微粉粒度为100_200nm。3.根据权利要求1所述一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，其特征在于，所述分散剂为四甲基氢氧化铵(TMAH)。4.根据权利要求1所述一种Zr02增韧A1203泡沫陶瓷的凝胶注模成型工艺，其特征在于，所述胶凝剂为明胶，起泡剂为非离子表面活性剂TweenSO。
【专利摘要】本发明为一种ZrO2增韧Al2O3(ZTA)泡沫陶瓷的制备工艺，采用高分子多糖明胶作为胶凝剂，通过凝胶注模成型工艺，利用凝胶加热时溶解、冷却时凝固、且在浆料的固化过程无须特别气氛控制的特性，能够得到形状复杂的ZrO2增韧Al2O3泡沫陶瓷坯体。该方法用无毒的高分子多糖代替有机单体和交联剂聚合，方法简单易行，高效且环保。
【IPC分类】C04B35/10, C04B38/02
【公开号】CN105330320
【申请号】CN201510629340
【发明人】贾留宽, 韩建乐, 尚波
【申请人】洛阳暖盈电子技术有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年9月29日