The invention belongs to the technical field of the preparation of porous ceramics, and relates to a preparation method of a porous ceramic material with a gradient structure. The present invention in different particle size of monodisperse polymer microspheres as templates, according to a certain proportion of ceramic powder is added, binder, molding agent, dispersing agent, using extrusion molding were prepared by ceramic films with different pore structure, the ceramic film in the mold according to the design of gradient structure of laminated hot pressing molding, demoulding a step further to get high temperature sintering of porous ceramic materials with gradient structure. By using this method of ceramic film in the mold according to the gradient structure design of laminated hot pressing molding, binder, preparation of porous ceramic materials with controllable pore size and porosity; two hot forming enhanced bonding between porous ceramic films with different pore structure; gradient structure to avoid the subsequent sintering process due to different shrinkage may lead to delamination.
【技术实现步骤摘要】
一种梯度结构多孔陶瓷材料的制备方法
本专利技术属于多孔陶瓷制备
,涉及一种梯度结构多孔陶瓷材料的制备方法。
技术介绍
多孔陶瓷材料具有较高的气孔率、较大的比表面积以及可以调节的气孔形状、孔径和气孔分布等特点,是一类环保型绿色材料和结构功能材料,可作为保温隔热材料、过滤器材料、催化剂载体、吸音和透波材料等在在生物医学、石油化工、航空航天、国防军工等领域具有广阔的发展和应用前景,目前大多研究集中于单一孔径、孔隙率的无序多孔陶瓷材料的研制,但无法满足对具有梯度可变性孔结构的陶瓷材料的需求,梯度结构的多孔陶瓷是多孔陶瓷的制造难点。比如在功能材料领域,多孔陶瓷将雷达吸波材料与微观结构设计相结合,不但可大大减轻材料的质量,而且利用多孔特性可以进行电磁波的散射。如果能将具有电磁损耗功能的电子陶瓷粉体制备成为梯度多孔陶瓷,渐变的孔结构可实现不同波段电磁波的吸收,从而可大大提高结构吸波的效率和可控性。然而目前有关梯度结构多孔陶瓷用于吸波材料的报道基本没有。以聚合物微球为模板制备多孔陶瓷通常采用干压成型的方法,具体操作步骤为:将微球涂敷料浆后置于模具内干压成型,干燥后再烧结成陶瓷。这种工艺涂敷量不连续的话,容易造成多孔陶瓷的缺陷,干压法可以制备均质多孔陶瓷,对于梯度结构可控的多孔陶瓷的制备有一定难度。
技术实现思路
本专利技术的目的是,提出一种孔结构有序渐变,质量更加稳定的梯度结构多孔陶瓷材料的制备方法。本专利技术的技术解决方案是,以不同粒径单分散聚合物微球作为模板,按照比例加入陶瓷粉体、粘结剂、塑型剂、分散剂,使用挤出成型工艺分别制备出不同孔结构的多孔陶瓷薄膜,将陶瓷薄膜 ...
【技术保护点】
一种梯度结构多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,以不同粒径单分散聚合物微球作为模板,按照比例加入陶瓷粉体、粘结剂、塑型剂、分散剂,使用挤出成型工艺分别制备出不同孔结构的多孔陶瓷薄膜,将陶瓷薄膜在模具中按照设计的梯度结构进行叠层后热压成型,脱模后进行高温烧结得到结构梯度变化的多孔陶瓷材料,具体的制备步骤如下:(1)选用单分散聚苯乙烯微球或酚醛微球作为模板,按照设计要求与陶瓷粉体按照比例混合均匀;(2)按照挤出成型工艺配方向挤出机内加入粘结剂、塑型剂以及分散剂,温度升至180‑220℃,混炼均匀后加入步骤(1)中的混合粉料,充分混炼均匀后挤出成型陶瓷薄膜,薄膜厚度在0.1‑0.3mm之间。其中,粘结剂为甲基纤维素,加入量为粉体质量的16‑20%,塑形剂为甘油,加入量为粉体质量的1‑1.4%,分散剂为油酸,加入量为粉体质量的0.6‑1%;(3)按照设计要求更换单分散微球的粒径或体积比例,重复步骤(1)‑(2)制备其它不同孔结构的陶瓷薄膜;(4)将不同孔结构的陶瓷薄膜按照设计要求的梯度在模具内进行叠层,升温至150‑200℃,压力0.5‑2MPa,保温保压2‑5h,热压成型多孔陶瓷素坯,冷却后 ...
【技术特征摘要】
1.一种梯度结构多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,以不同粒径单分散聚合物微球作为模板,按照比例加入陶瓷粉体、粘结剂、塑型剂、分散剂,使用挤出成型工艺分别制备出不同孔结构的多孔陶瓷薄膜,将陶瓷薄膜在模具中按照设计的梯度结构进行叠层后热压成型,脱模后进行高温烧结得到结构梯度变化的多孔陶瓷材料,具体的制备步骤如下:(1)选用单分散聚苯乙烯微球或酚醛微球作为模板,按照设计要求与陶瓷粉体按照比例混合均匀;(2)按照挤出成型工艺配方向挤出机内加入粘结剂、塑型剂以及分散剂,温度升至180-220℃,混炼均匀后加入步骤(1)中的混合粉料,充分混炼均匀后挤出成型陶瓷薄膜,薄膜厚度在0.1-0.3mm之间。其中,粘结剂为甲基纤维素,加入量为粉体质量的16-20%,塑形剂为甘油,加入量为粉体质量的1-1.4%,分散剂为油酸,加入量为粉体质量的0.6-1%;(3)按照设计要求更换单分散微球的粒径或...
【专利技术属性】
技术研发人员:焦春荣,刘晓丽,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司基础技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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