一种高孔隙率多孔陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高孔隙率多孔陶瓷及其制备方法，其利用无机发泡剂取代有机生物质粉料作为造孔剂，以硅凝胶乳液取代纤维素作为赋形剂，以亲水性硅油作为脱模剂，所制得的多孔陶瓷颜色洁白，脱模顺畅，强度和耐磨性得到提升，而且孔隙率高；以蛭石粉作为膨胀剂，在升温蛭石粉膨胀段中，在通孔中膨胀，提升了通孔的粗糙程度和比表面积，其通入燃气燃烧时对燃气的利用更充分，通入燃气燃烧时明亮程度得到提升；以三段加热烧制成型工艺取代常规的窑炉一次烧制成型工艺，将造孔和烧制成型分离，在造孔的时候多孔陶瓷尚未烧结硬化，气体膨胀造孔不会破坏内部微孔薄壁，使其在后续使用时接通燃气燃烧时表面发亮均匀，不会形成暗点。

【技术实现步骤摘要】
一种高孔隙率多孔陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷技术工艺，尤其涉及一种高孔隙率多孔陶瓷及其制备方法。
技术介绍
红外线炉具是这几年发展得很快的一种节能炉具，它利用多孔陶瓷材料更有利于气体燃烧的特点，使燃料得以充分燃烧，从而提高燃气的利用率，降低燃气的相对使用量，达到节能的效果；同时由于燃气得到充分燃烧，减少了积碳以及挥发到空气中的碳微粒，达到环保的效果。在多孔陶瓷制品中，其孔隙率大小对于其产品性能有很大影响，孔隙率高的产品，其透气性、热稳定性高，且其密度较低，适用于生产陶瓷加热器的加热部件。现有技术中，多孔陶瓷制品以纤维素作为粘结剂，同时为提高多孔陶瓷制品的孔隙率，采取在多孔陶瓷胚料中添加如木炭、焦炭或生物质粉料作为造孔剂，使其在使用时经燃烧后留下微孔，提升其孔隙率。但在实践中发现，纤维素与造孔剂的燃烧，会使多孔陶瓷制品表面发黄，影响多孔陶瓷制品的外观洁白度和美感，同时燃烧残留物会影响多孔陶瓷制品通入燃气燃烧时的明亮程度；而且由于纤维素与造孔剂燃烧与多孔陶瓷烧制成型同时发生，燃烧气体冲击已受热成型的内部微孔薄壁，极易导致多孔陶瓷内部微孔的薄壁破裂，这会导致在后续使用时接通燃气燃烧时多孔陶瓷表面发亮不均匀，并形成暗点；同时这样生产的多孔陶瓷强度低、不耐磨。
技术实现思路
本专利技术开发了一种高孔隙率多孔陶瓷及其制备方法，其选用新的造孔剂和粘结剂，并改变了窑炉一次烧制成型的工艺，提升了多孔陶瓷的孔隙率，同时提升了通入燃气燃烧时的明亮程度和均匀程度，并提高了强度和耐磨性。r>一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，所述制备方法如下：(1)原料组成堇青石粉50～75份；蛭石粉1～3份；贝壳粉10～20份；发泡剂10～20份；硅凝胶乳液20～30份；(2)制备方法在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧制成型，制得多孔陶瓷。本专利技术原料组成均为质量份。进一步的，所述硅凝胶乳液的制备方法为：(1)在水中溶解质量5％～10％的水玻璃和2％～3％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％～5％的亲水性硅油，以均质机高速搅拌乳化，制成乳液；(2)在上述乳液中边搅拌边滴加稀盐酸，调pH至7.0～7.5，静置老化2～3h，制成硅凝胶乳液。进一步的，所述堇青石粉、贝壳粉的粒度为30～150目，所述蛭石粉的粒度为200～300目。进一步的，所述发泡剂为碳酸氢铵、碳酸氢钠中的一种或多种。进一步的，所述水玻璃模数为2.2～2.9。进一步的，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或多种。进一步的，所述亲水性硅油为华谷2042、道康宁DC-193、ZBH-204中的一种或多种。进一步的，所述预热发泡造孔段温度控制为均匀升温至270℃～280℃。进一步的，所述升温蛭石粉膨胀段温度控制为在所述预热发泡造孔段基础上均匀升温至380℃～400℃。进一步的，所述烧制成型段为在所述升温蛭石粉膨胀段基础上快速升温至1100℃～1300℃。本专利技术制得的多孔陶瓷孔隙率高，通入燃气燃烧时明亮程度和均匀程度得到提升，降低了吸水率，并提高了强度和耐磨性。本专利技术的优点：1、本专利技术利用无机发泡剂取代有机生物质粉料作为造孔剂，以硅凝胶乳液取代纤维素作为赋形剂，以亲水性硅油作为脱模剂，所制得的多孔陶瓷颜色洁白，脱模顺畅，强度和耐磨性得到提升，而且孔隙率高；2、本专利技术以蛭石粉作为膨胀剂，在升温蛭石粉膨胀段中，在通孔中膨胀，提升了通孔的粗糙程度和比表面积，其通入燃气燃烧时对燃气的利用更充分，通入燃气燃烧时明亮程度得到提升；3、本专利技术以三段加热烧制成型工艺取代常规的窑炉一次烧制成型工艺，将造孔和烧制成型分离，在造孔的时候多孔陶瓷尚未烧结硬化，气体膨胀造孔不会破坏内部微孔薄壁，使其在后续使用时接通燃气燃烧时表面发亮均匀，不会形成暗点。具体实施方式实施例1一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，所述制备方法如下：(1)原料组成堇青石粉50份；蛭石粉1份；贝壳粉10份；发泡剂10份；硅凝胶乳液20份；(2)制备方法在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧制成型，制得多孔陶瓷。所述硅凝胶乳液的制备方法为：(1)在水中溶解质量5％的水玻璃和2％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％的亲水性硅油，以均质机高速搅拌乳化，制成乳液；(2)在上述乳液中边搅拌边滴加稀盐酸，调pH至7.5，静置老化3h，制成硅凝胶乳液。所述堇青石粉、贝壳粉的粒度为30目，所述蛭石粉的粒度为200目。所述发泡剂为碳酸氢铵。所述水玻璃模数为2.9。所述硅烷偶联剂为KH550。所述亲水性硅油为华谷2042。所述预热发泡造孔段温度控制为均匀升温至270℃。所述升温蛭石粉膨胀段温度控制为在所述预热发泡造孔段基础上均匀升温至380℃。所述烧制成型段为在所述升温蛭石粉膨胀段基础上快速升温至1100℃。实施例2一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，所述制备方法如下：(1)原料组成堇青石粉60份；蛭石粉2份；贝壳粉15份；发泡剂15份；硅凝胶乳液25份；(2)制备方法在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧制成型，制得多孔陶瓷。所述硅凝胶乳液的制备方法为：(1)在水中溶解质量7％的水玻璃和3％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入4％的亲水性硅油，以均质机高速搅拌乳化，制成乳液；(2)在上述乳液中边搅拌边滴加稀盐酸，调pH至7.2，静置老化2h，制成硅凝胶乳液。所述堇青石粉、贝壳粉的粒度为100目，所述蛭石粉的粒度为300目。所述发泡剂为碳酸氢钠。所述水玻璃模数为2.6。所述硅烷偶联剂为KH560。所述亲水性硅油为道康宁DC-193。所述预热发泡造孔段温度控制为均匀升温至280℃。所述升温蛭石粉膨胀段温度控制为在所述预热发泡造孔段基础上均匀升温至400℃。所述烧制成型段为在所述升温蛭石粉膨胀段基础上快速升温至1200℃。实施例3一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，所述制备方法如下：(1)原料组成堇青石粉75份；蛭石粉3份；贝壳粉20份；发泡剂20份；硅凝胶乳液30份；(2)制备方法在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：/n(1)原料组成/n堇青石粉50～75份；蛭石粉1～3份；贝壳粉10～20份；发泡剂10～20份；硅凝胶乳液20～30份；上述均为质量份；/n(2)制备方法/n在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧制成型，制得多孔陶瓷。/n

【技术特征摘要】
1.一种高孔隙率多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：
(1)原料组成
堇青石粉50～75份；蛭石粉1～3份；贝壳粉10～20份；发泡剂10～20份；硅凝胶乳液20～30份；上述均为质量份；
(2)制备方法
在硅凝胶乳液中继续溶解发泡剂，搅拌均匀，然后加入其他粉料并混合搅拌、混炼得到黏土，然后经制胚-压模机打孔压花成型-自然干燥-预热发泡造孔-升温蛭石粉膨胀-烧制成型，制得多孔陶瓷。


2.一种如权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述硅凝胶乳液的制备方法为：
(1)在水中溶解质量5％～10％的水玻璃和2％～3％硅烷偶联剂，搅拌均匀后加入3％～5％的亲水性硅油，以均质机高速搅拌乳化，制成乳液；
(2)在上述乳液中边搅拌边滴加稀盐酸，调pH至7.0～7.5，静置老化2～3h，制成硅凝胶乳液。


3.一种如权利要求1所述制备方法，其特征在于：所述堇青石粉、贝壳粉的粒度为30～150目，所述蛭石粉的粒度为200～300目。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李洁峰，成贵华，
申请(专利权)人：九江汇泰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36