【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及陶瓷填料，具体为一种高性能陶瓷填料的制备方法。
技术介绍
1、陶瓷填料是一种在化工、环保等众多领域广泛应用的材料，陶瓷填料是用陶瓷材料制成的用于填充在各种塔器中的固体填充物，其目的是增加气液接触面积，使气液两相在填料表面充分接触，从而提高传质、传热效率。
2、现有技术中，陶瓷填料的比表面积与孔隙率数据是影响陶瓷填料使用性能的关键因素，然而在现有陶瓷填料的加工流程中，需要对作为原料的粉末进行球磨处理，经过球磨处理后的粉末状原料表面会较为光滑，使得粉末组合后形成的陶瓷填料表面缺乏孔隙结构，比表面积和孔隙率性能较差。基于此，本专利技术提供了一种高性能陶瓷填料的制备方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高性能陶瓷填料的制备方法，本专利技术制备的高性能陶瓷填料不仅具有较好的比表面积和孔隙率性能，还具有优良的抗压强度和拉伸强度性能，有效提升了陶瓷填料的使用性能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高性能陶瓷填料的制备方法，包括以下步骤：
3、s1：原料准备，选取氧化锆粉末作为原料，将原料分为a组分和b组分，所述a组分氧化锆粉末粒径为4μm，所述b组分氧化锆粉末粒径为20μm，所述a组分和b组分质量比为2:8；
4、s2：腐蚀处理，对b组分氧化锆粉末进行腐蚀处理；
5、s3：静电处理，对a组分氧化锆粉末进行静电处理；
6、s4：混合料制备，将完成静电处理的a组分氧化锆粉末与完成
7、s5：添加料制备；
8、s6：烧制处理，将混合料与添加料处理制得陶瓷填料。
9、进一步地，所述腐蚀处理的方法为：将b组分氧化锆粉末送入烘箱中，设定60～70℃烘干处理40～50min，将烘干处理后的氧化锆粉末倒入高压釜中，高压釜内倒入腐蚀液，所述腐蚀液质量为b组分氧化锆粉末质量的1.2～1.4倍，设定温度为120～140℃，压力为6～10mpa，在高压高温条件下反应2～4h，反应结束后取出b组分氧化锆粉末，使用去离子水冲洗5～7次，沥干水分后送入烘箱，设定60～70℃烘干处理20～30min，完成b组分氧化锆粉末的腐蚀处理。
10、进一步地，述腐蚀液由以下原料组成：氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸，所述氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸的质量比为1：(0.4～0.6)：(0.2～0.4)，所述氢氟酸溶液浓度为2～4mol/l，所述十二烷基硫酸钠溶液浓度为0.2～0.4mol/l，所述草酸浓度为0.6～0.8mol/l。
11、进一步地，所述腐蚀液由以下方法制得：将氢氟酸溶液与十二烷基硫酸钠溶液混合加入混料机中，设定混料机60～80r/min搅拌4～6min，搅拌后加入草酸，设定120～140r/min继续搅拌6～8min，制得腐蚀液。
12、进一步地，所述静电处理方法为：将a组分氧化锆粉末平铺在托盘内，厚度为1～3mm，托盘送入等离子体处理仪中，设定功率为100～200w，处理时间为3～5min，处理过程中通入氩气。
13、进一步地，所述混合处理方法为：将完成静电处理的a组分氧化锆粉末与完成腐蚀处理的b组分氧化锆粉末加入混料机中，设定50～60r/min搅拌20～30min，制得混合料。
14、进一步地，所述添加料由以下原料组成：无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅，所述无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅质量比为10：(1.2～1.6)：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)，所述添加料质量为混合料质量的3倍。
15、进一步地，所述添加料由以下方法制得：所述无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅加入混料机中，混料机设定300～400r/min搅拌10～20min，搅拌完成后将混料机内混合物加入超声波分散机中，设定60～80khz处理20～30min，制得添加料。
16、进一步地，所述二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅选用粒径≤15μm。
17、进一步地，所述烧制处理的方法为：
18、步骤一：所述混合料与添加料送入混料机中，设定50～60r/min搅拌20～30min，得到泥料，泥料送入压滤机中去除水分；
19、步骤二：压滤处理后的泥料送入真空练泥机中处理8～10h，静置陈腐10天后送入烘干箱内，设定120～160℃处理40～50min，得到干燥泥料；
20、步骤三：干燥泥料送入窑炉中，窑炉设定温度为1200～1400℃，时间为2～4h，之后降温至700～800℃保温1～3h，待冷却后取出，制得高性能陶瓷填料。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、1、本专利技术中，通过将作为主料的氧化锆粉末分为粒径不同的ab两个组分，较大分量的细粉末经过腐蚀处理后，b组分粉末表面被腐蚀形成丰富的孔隙结构，通过腐蚀液中十二烷基硫酸钠的加入，为细粉组分赋予负电荷，较小分量的超细粉a组分经过等离子体处理仪的处理后被赋予正电荷，由于ab组分的氧化锆粉末带有相反的电荷，利用静电引力能够促使超细粉末均匀的吸附在细粉末表面，即两个组分的氧化锆粉末能够相互结合，形成表面孔隙十分丰富的氧化锆粉末原料，提升了陶瓷填料的比表面积和孔隙率性能。
23、2、本专利技术中，通过腐蚀液中氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸的混合使用，利用氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液的腐蚀性质，对氧化锆粉末的表面进行腐蚀，经过腐蚀的氧化锆粉末表面会形成丰富的孔隙结构，草酸可以与锆离子形成新的配位键，结合形成三草酸合锆酸根离子，三草酸合锆酸根离子使锆离子与氧离子之间的化学键受到拉伸扭曲，进而使得氧化锆的结构稳定性下降，加速腐蚀进程，可以快速完成氧化锆的表面腐蚀，避免长时间腐蚀处理导致氧化锆粉末重量损伤过多。
24、3、本专利技术中，通过二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅的配合使用，其中，二氧化硅可以在烧结制成的陶瓷填料中形成骨架结构，起到提升陶瓷填料强度的作用，氟硅酸镁可以起到助熔剂的作用，帮助二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅在较低温度下发生烧结反应，二氧化硅构建的骨架结构为氟硅酸镁的填充和碳化硅的弥散提供了良好的基础，氟硅酸镁填充在二氧化硅和氧化锆形成的空隙中，使烧结制成的陶瓷填料结构更加致密，达到提升陶瓷填料整体结构强度的目的。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述腐蚀处理的方法为：将B组分氧化锆粉末送入烘箱中，设定60～70℃烘干处理40～50min，将烘干处理后的氧化锆粉末倒入高压釜中，高压釜内倒入腐蚀液，所述腐蚀液质量为B组分氧化锆粉末质量的1.2～1.4倍，设定温度为120～140℃，压力为6～10MPa，在高压高温条件下反应2～4h，反应结束后取出B组分氧化锆粉末，使用去离子水冲洗5～7次，沥干水分后送入烘箱，设定60～70℃烘干处理20～30min，完成B组分氧化锆粉末的腐蚀处理。
3.根据权利要求2所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述腐蚀液由以下原料组成：氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸，所述氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸的质量比为1：(0.4～0.6)：(0.2～0.4)，所述氢氟酸溶液浓度为2～4mol/L，所述十二烷基硫酸钠溶液浓度为0.2～0.4mol/L，所述草酸浓度为0.6～0.8mol/L。
4.根据权利要求3所述的高性能陶瓷填料
5.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述静电处理方法为：将A组分氧化锆粉末平铺在托盘内，厚度为1～3mm，托盘送入等离子体处理仪中，设定功率为100～200W，处理时间为3～5min，处理过程中通入氩气。
6.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述混合处理方法为：将完成静电处理的A组分氧化锆粉末与完成腐蚀处理的B组分氧化锆粉末加入混料机中，设定50～60r/min搅拌20～30min，制得混合料。
7.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述添加料由以下原料组成：无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅，所述无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅质量比为10：(1.2～1.6)：(0.6～0.8)：(0.4～0.6)，所述添加料质量为混合料质量的3倍。
8.根据权利要求7所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述添加料由以下方法制得：所述无水乙醇、二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅加入混料机中，混料机设定300～400r/min搅拌10～20min，搅拌完成后将混料机内混合物加入超声波分散机中，设定60～80kHz处理20～30min，制得添加料。
9.根据权利要求8所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅、氟硅酸镁及碳化硅选用粒径≤15μm。
10.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述烧制处理的方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述腐蚀处理的方法为：将b组分氧化锆粉末送入烘箱中，设定60～70℃烘干处理40～50min，将烘干处理后的氧化锆粉末倒入高压釜中，高压釜内倒入腐蚀液，所述腐蚀液质量为b组分氧化锆粉末质量的1.2～1.4倍，设定温度为120～140℃，压力为6～10mpa，在高压高温条件下反应2～4h，反应结束后取出b组分氧化锆粉末，使用去离子水冲洗5～7次，沥干水分后送入烘箱，设定60～70℃烘干处理20～30min，完成b组分氧化锆粉末的腐蚀处理。
3.根据权利要求2所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述腐蚀液由以下原料组成：氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸，所述氢氟酸溶液、十二烷基硫酸钠溶液及草酸的质量比为1：(0.4～0.6)：(0.2～0.4)，所述氢氟酸溶液浓度为2～4mol/l，所述十二烷基硫酸钠溶液浓度为0.2～0.4mol/l，所述草酸浓度为0.6～0.8mol/l。
4.根据权利要求3所述的高性能陶瓷填料的制备方法，其特征在于，所述腐蚀液由以下方法制得：将氢氟酸溶液与十二烷基硫酸钠溶液混合加入混料机中，设定混料机60～80r/min搅拌4～6min，搅拌后加入草酸，设定120～140r/min继续搅拌6～8min，制得腐蚀液。
5.根据权利要求1所述的高性...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。