一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，包括以下步骤：首先制备泡沫氧化铝粉料、泡沫氧化锆粉料；然后将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。本发明专利技术制得的复合板材具有优异的耐冲击性能，保温性能优异，制备方法简单，成本低。

Preparation method of lightweight high-strength thermal insulation alumina / zirconia composite sheet

The invention discloses a preparation method of light quality high strength heat insulating alumina / zirconium oxide composite sheet, which comprises the following steps: first preparing foam alumina powder and foam zirconium oxide powder, then spreading the foam alumina powder prepared above in the bottom of the mold and then spreading the foam oxidation on the surface of the above surface. The mixture of aluminum powder and foam zirconium oxide powder was put on a layer of foam zirconium oxide powder, and the bubbles were removed and then sintered at high temperature. The composite sheet composed of foam alumina layer, transition layer and foam zirconium oxide layer was made after sintering. The composite plate manufactured by the invention has excellent impact resistance, excellent heat preservation performance, simple preparation method and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法
：本专利技术涉及建筑材料领域，具体的涉及一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法。
技术介绍
：建筑外墙保温是建筑节能的重要内容，可占建筑节能的30-40％。因此，外墙保温材料的发展是建筑节能的一个重要的环节。目前，在建筑市场中，外墙保温材料主要是以聚苯乙烯泡沫板或聚苯乙烯挤塑板为主，这些保温材料保温性能优异，但是属于可燃材料，具有引发火灾的危险性。泡沫陶瓷是一种三维的立体网络骨架结构的陶瓷制品，作为一种新型的无机材料，泡沫陶瓷具有质量轻、强度高、耐高温、耐腐蚀、再生简单、使用寿命长等优点，广泛应用于建筑外墙保温板。对于泡沫陶瓷板现有的制备方法常常是采用直接发泡法、颗粒堆积法、有机泡沫浸渍法等，但是目前常用的方法存在工序较为复杂，成本高等问题。
技术实现思路
：本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，该方法操作简单，制得的复合板材耐冲击性能优异，保温性能佳，力学性能好。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理1-3h，制得氧化铝浆料；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500-3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20-24h，制得泡沫氧化铝粉料；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500-3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20-24h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述氧化铝粉体和去离子水的质量比为(3-10)：9。作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述氧化铝浆料、水性聚氨酯、十二烷基硫酸钠、铝溶胶的质量比为100：(0.01-3)：(0.01-1)：(0.1-30)。作为上述技术方案的优选，所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯，其固含量为20-80wt％。作为上述技术方案的优选，所述铝溶胶为酸洗铝溶胶，其固含量为10-40wt％。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述高温烧结的温度为1200-1600℃。作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述高温烧结的条件为，首先以10℃/min的升温速率升温至600℃，保温处理30min，然后以7℃/min的升温速率升温至1200-1600℃，保温处理1-3h。作为上述技术方案的优选，所述复合板材的各层厚度为泡沫氧化铝层2-3mm，过渡层0.5-1mm、泡沫氧化锆层2-3mm。作为上述技术方案的优选，所述过渡层中，泡沫氧化铝粉料与泡沫氧化锆粉料的质量比为1:1。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术制得的氧化铝/氧化锆复合板材稳定性好，在制备的过程中添加一定的表面活性剂和水性聚氨酯，无需采用凝胶的方式进行辅助固化，不仅降低了能耗，且烧结过程中无需进行排胶，简化了制备工艺；本专利技术制得的复合板材依次包括泡沫氧化铝层、过渡层和泡沫氧化锆层，过渡层中合理调节氧化铝和氧化锆的用量比以及烧结的工艺条件，使得各层能很好的结合在一起，制得的复合板材具有优异的耐冲击性能，各层气孔率大，保温性能优异，耐磨性能佳。具体实施方式：为了更好的理解本专利技术，下面通过实施例对本专利技术进一下说明，实施例只用于解释本专利技术，不会对本专利技术构成任何的限定。实施例1一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理1h，制得氧化铝浆料；其中，所述氧化铝粉体和去离子水的质量比为3：9；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20h，制得泡沫氧化铝粉料；其中，所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯，其固含量为20wt％；所述铝溶胶为酸洗铝溶胶，其固含量为10wt％；所述氧化铝浆料、水性聚氨酯、十二烷基硫酸钠、铝溶胶的质量比为100：0.01：0.01：0.1；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后在1200℃下高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。实施例2一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理3h，制得氧化铝浆料；其中，所述氧化铝粉体和去离子水的质量比为10：9；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥24h，制得泡沫氧化铝粉料；其中，所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯，其固含量为80wt％；所述铝溶胶为酸洗铝溶胶，其固含量为40wt％；所述氧化铝浆料、水性聚氨酯、十二烷基硫酸钠、铝溶胶的质量比为100：3：1：30；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥24h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后在1600℃下高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。实施例3一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理1.5h，制得氧化铝浆料；其中，所述氧化铝粉体和去离子水的质量比为4：9；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥21h，制得泡沫氧化铝粉料；其中，所述水性聚氨酯为阴离子型水性聚氨酯，其固含量为40wt％；所述铝溶胶为酸洗铝溶胶，其固含量为20wt％；所述氧化铝浆料、水性聚氨酯、十二烷基硫酸钠、铝溶胶的质量比为100：1：0.05：5；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥21h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理1‑3h，制得氧化铝浆料；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500‑3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20‑24h，制得泡沫氧化铝粉料；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500‑3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20‑24h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。

【技术特征摘要】
1.一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化铝粉体和去离子水混合搅拌均匀，置于球磨机中球磨处理1-3h，制得氧化铝浆料；(2)向上述浆料中加入十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500-3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20-24h，制得泡沫氧化铝粉料；(3)将氧化锆粉体和去离子水混合搅拌后置于球磨机中球磨处理，制得氧化锆浆料；将氧化锆浆料与十二烷基硫酸钠、水性聚氨酯和铝溶胶混合，1500-3000rpm下高速搅拌下发泡处理，然后空气中干燥20-24h，制得泡沫氧化锆粉料；(4)将上述制得的泡沫氧化铝粉料平铺于模具底层，然后再其表面平铺一层上述制得的泡沫氧化铝粉料和泡沫氧化锆粉料的混合料，最后平铺上一层制得的泡沫氧化锆粉料，振实除去气泡，然后高温烧结，烧结结束后脱模，制得由泡沫氧化铝层、过渡层、泡沫氧化锆层组成的复合板材。2.如权利要求1所述的一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述氧化铝粉体和去离子水的质量比为(3-10)：9。3.如权利要求1所述的一种轻质高强保温氧化铝/氧化锆复合板材的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述氧化铝浆料、水性聚氨酯、十二烷基硫酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，
申请(专利权)人：东莞市佳乾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44