一种夹层结构木陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种夹层结构木陶瓷的制备方法，涉及陶瓷制备技术领域，本发明专利技术首先取樱桃木并进行切片，将薄片浸泡到酚醛树脂中，浸泡后取出并放入超声处理装置内，经过超声处理后取出薄片，沥干水后作外覆层；取脱落松针放入烘干机中进行烘干，卧式高温炭化炉中进行高温炭化，放入分级筛分机内进行精选，制得松针碳粉；将松针碳粉与六水合硝酸钴放入研磨机中进行研磨，研磨后取出并加入酚醛树脂，搅拌均匀后，放入烘干机中进行烘干，压制得芯层材料；将外覆层与芯层材料放入热压机中进行热压，制得夹层结构复合材料；将夹层结构复合材料放入等离子烧结炉中进行烧结，完成后降温到室温，再用去离子水清洗至中性，经过烘干处理，制得夹层结构木陶瓷。夹层结构木陶瓷。

【技术实现步骤摘要】
一种夹层结构木陶瓷的制备方法


[0001]本专利技术涉及陶瓷制备
，具体涉及一种夹层结构木陶瓷的制备方法。

技术介绍

[0002]木陶瓷作为一种可再生的自然资源浸渍热固性树脂后经高温烧结而得到的兼具生物质多孔炭和陶瓷性能的复合材料，，较好地保存了生物质材料的天然孔道结构，且树脂经过高温炭化后形成的玻璃炭，对木材的天然结构可起到增强作用。木材陶瓷不仅具有高比表面积、发达的孔隙结构，还有良好的耐热性和耐腐蚀性，具备成为良好碳基电极材料的基本条件。
[0003]但是现在的木陶瓷供电解液通过的渗透通道不足，导致木陶瓷对电流的传输速度不能满足市场的需要，不能适应大规模传输的需求，造成木陶瓷的适用范围狭窄，无法大规模投入使用。
[0004]因此，本专利技术公开了一种夹层结构木陶瓷的制备方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种夹层结构木陶瓷的制备方法，以解决上述技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种夹层结构木陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0007]步骤(1)、处理外覆层材料：取一定厚度的樱桃木并进行切片处理，将切出来的薄片浸泡到酚醛树脂中，浸泡一段时间后取出并放入超声处理装置内，经过一段时间的超声处理后取出薄片，薄片沥干水后作为外覆层；
[0008]步骤(2)、处理芯层材料：取适量的脱落松针并清洗干净，然后放入烘干机中进行烘干，接着放入卧式高温炭化炉中进行高温炭化，炭化后放入分级筛分机内进行精选，制得松针碳粉；
[0009]步骤(3)、芯层材料制备：将上述松针碳粉与六水合硝酸钴一同放入研磨机中进行研磨，研磨后取出并加入一定量的酚醛树脂，磁力搅拌均匀后，放入烘干机中进行烘干，最后压制成薄片，制得芯层材料；
[0010]步骤(4)、复合外覆层与芯层：将上述外覆层与芯层材料放入热压机中进行热压处理，处理一段时间后，制得夹层结构复合材料；
[0011]步骤(5)、陶瓷的制备：将上述夹层结构复合材料放入等离子烧结炉中进行烧结，烧结完成后降温到室温，然后再用去离子水清洗至中性，最后经过烘干处理，制得夹层结构木陶瓷。
[0012]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(1)中樱桃木的厚度为0.5mm，酚醛树脂的含量为50％。
[0013]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(1)中超声处理装置的频率范围为0.1
‑
6MHz，超声处理的时间为20min。
[0014]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(2)中烘干机的功率为850w，烘干机的工作时间为10min。
[0015]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(2)中卧式高温炭化炉在真空抽至700mmHg后充氮气，炉内温度为950℃，升温时间3.5小时。
[0016]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(2)中分级筛分机的级数为四级，粉末过40目筛。
[0017]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(3)中研磨机的转速为200～300r/min，研磨时间为2～4h。
[0018]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(3)中磁力搅拌的转速为200～300r/min，磁力搅拌的时间为20min。
[0019]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(4)中热压机的温度为135℃，压强为0.7MPa，热压时间为10min。
[0020]本专利技术所要解决的技术问题还可以通过以下技术方案实现，步骤(5)中等离子烧结炉的烧结温度为950℃，保温时间为120min。
[0021]在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：
[0022]本专利技术提供了一种夹层结构木陶瓷的制备方法，采用此种方法操作简单，木陶瓷对电解液的渗透能力得到很大提升，能够有效提高导电能力，可以应用于大规模输电领域。
[0023]本专利技术提供了一种夹层结构木陶瓷为三明治状夹层结构，作为外覆层的樱桃薄木较完整地保留了木材天然的孔隙特征，炭化后的松针呈空心管状结构分布在芯层中，水合硝酸钴作为掺杂剂和催化剂，在高温烧结过程中可以促进无定形碳向石墨化碳转化，且合理地改善了孔隙结构。
具体实施方式
[0024]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]本专利技术提供了一种夹层结构木陶瓷的制备方法，包括如下步骤：
[0026]步骤(1)、处理外覆层材料：取厚度为0.5mm的樱桃木并进行切片处理，将切出来的薄片浸泡到含量为50％的酚醛树脂中，浸泡一段时间后取出并放入超声处理装置内，超声处理装置的频率范围为0.1
‑
6MHz，超声处理的时间为20min，经过一段时间的超声处理后取出薄片，薄片沥干水后作为外覆层；
[0027]步骤(2)、处理芯层材料：取适量的脱落松针并清洗干净，然后放入烘干机中进行烘干，烘干机的功率为850w，烘干机的工作时间为10min，接着放入卧式高温炭化炉中进行高温炭化，卧式高温炭化炉在真空抽至700mmHg后充氮气，炉内温度为950℃，升温时间3.5小时，炭化后放入分级筛分机内进行精选，分级筛分机的级数为四级，粉末过40目筛，制得松针碳粉；
[0028]步骤(3)、芯层材料制备：将上述松针碳粉与六水合硝酸钴一同放入研磨机中进行研磨，研磨机的转速为250r/min，研磨时间为2～4h，研磨后取出并加入一定量的酚醛树脂，磁力搅拌均匀后，磁力搅拌的转速为200～300r/min，磁力搅拌的时间为20min，放入烘干机
中进行烘干，最后压制成薄片，制得芯层材料；
[0029]步骤(4)、复合外覆层与芯层：将上述外覆层与芯层材料放入热压机中进行热压处理，热压机的温度为135℃，压强为0.7MPa，热压时间为10min，处理一段时间后，制得夹层结构复合材料；
[0030]步骤(5)、陶瓷的制备：将上述夹层结构复合材料放入等离子烧结炉中进行烧结，等离子烧结炉的烧结温度为950℃，保温时间为120min，烧结完成后降温到室温，然后再用去离子水清洗至中性，最后经过烘干处理，制得夹层结构木陶瓷。
[0031]实施例1
[0032]取厚度为0.5mm的樱桃木并进行切片处理，将切出来的薄片浸泡到含量为50％的酚醛树脂中，浸泡一段时间后取出并放入超声处理装置内，超声处理装置的频率范围为0.1
‑
6MHz，超声处理的时间为20min，经过一段时间的超声处理后取出薄片，薄片沥干水后作为外覆层；取适量的脱落松针并清洗干净，然后放入烘干机中进行烘干，烘干机的功率为850w，烘干机的工作时间为10min，接着放入卧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹层结构木陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤(1)、处理外覆层材料：取一定厚度的樱桃木并进行切片处理，将切出来的薄片浸泡到酚醛树脂中，浸泡一段时间后取出并放入超声处理装置内，经过一段时间的超声处理后取出薄片，薄片沥干水后作为外覆层；步骤(2)、处理芯层材料：取适量的脱落松针并清洗干净，然后放入烘干机中进行烘干，接着放入卧式高温炭化炉中进行高温炭化，炭化后放入分级筛分机内进行精选，制得松针碳粉；步骤(3)、芯层材料制备：将上述松针碳粉与六水合硝酸钴一同放入研磨机中进行研磨，研磨后取出并加入一定量的酚醛树脂，磁力搅拌均匀后，放入烘干机中进行烘干，最后压制成薄片，制得芯层材料；步骤(4)、复合外覆层与芯层：将上述外覆层与芯层材料放入热压机中进行热压处理，处理一段时间后，制得夹层结构复合材料；步骤(5)、陶瓷的制备：将上述夹层结构复合材料放入等离子烧结炉中进行烧结，烧结完成后降温到室温，然后再用去离子水清洗至中性，最后经过烘干处理，制得夹层结构木陶瓷。2.根据权利要求1所述的一种夹层结构木陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述樱桃木的厚度为0.5mm，所述酚醛树脂的含量为50％。3.根据权利要求1所述的一种夹层结构木陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述超声处理装置的频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳悦，蔡喜来，
申请(专利权)人：康姆罗拉有限公司，
类型：发明
国别省市：