静电场下冷冻干燥技术制备多孔陶瓷材料的方法技术

本发明专利技术公开了一种静电场下冷冻干燥技术制备多孔陶瓷材料的方法；取粒径为０．１μｍ～５０μｍ的陶瓷粉末加入极性溶液中，混合均匀，得到固相体积含量为３０％～７０％的陶瓷浆料；将陶瓷浆料注入底面为传热材料、侧面为绝热材料的模具中，将该模具处于由温度梯度和静电场共同作用的环境中冷冻，根据所需不同的结晶体孔径、孔形状以及孔排列方式控制温度梯度与静电场的大小和方向的组合；陶瓷浆料完全冷冻后，取出，置于真空环境中干燥，除去结晶体得到多孔陶瓷材料预制体；将得到的多孔陶瓷材料预制体在１２５０℃～１５００℃的温度烧结，即制得多孔陶瓷材料。本发明专利技术制备多孔陶瓷材料的方法制备多孔陶瓷，可依据用途控制孔径、孔形状以及孔排列方式。

Method for preparing porous ceramic material by freeze drying technique in electrostatic field

The invention discloses a method for freeze drying method under electrostatic field on Preparation of porous ceramic materials; the particle size of 0.1 mu m to 50 mu m ceramic powder adding polar solution, mixed evenly, get the solid volume content is 30% ~ 70% of the ceramic slurry; ceramic slurry into the bottom mold heat transfer materials, side as insulation material in the mold in the temperature gradient and electrostatic field interaction in the environment of freezing, according to the required combination of different crystalline pore size and pore shape and pore arrangement to control the temperature gradient and the electrostatic field of the size and direction of the ceramic slurry; completely frozen, removed, placed in vacuum in the environment of dry, remove the crystal by prefabricated porous ceramic materials; porous ceramic preforms will be obtained in the sintering temperature of 1250 DEG C to 1500 C Namely, porous ceramic material is prepared. The porous ceramic material is prepared by the method, and the porous ceramic can be controlled according to the purposes of controlling the pore size, the hole shape and the arrangement of the holes.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料制造
，涉及一种多孔陶瓷材料的制备方法，具 体涉及一种。技术背景多孔陶瓷作为具有多种用途的材料，广泛应用于过滤、分离、分散、渗 透、隔热、换热、吸声、隔音、吸附载体、反应传感及生物组织工程等领域。 其主要是利用材料中的孔洞结构和(或)表面积，结合材料本身的性质达到 所需要的热、电、磁、光等物理及化学性能。多孔陶瓷的用途不同，对其多 孔结构的要求也不同。如燃料电池用多孔陶瓷材料，要求孔连通、表面积大， 并保证气体的流通和电化学反应；吸声隔音用多孔陶瓷，要求材料孔径为 20(im 150^im，孔隙率大于60%，且孔相互连通向外敞开；生物组织工程陶 瓷支架要求多孔结构三维连通，显气孔率较高(60% 70。％)，孔的内表面 积大，孔径以200|im 800|am为主，具有微孔(小于2nm)或介孔(2 50nm) 范围的孔隙。目前，制备多孔陶瓷材料的方法很多，如添加造孔剂法、化学发泡法、 模板复制法等，可以制备出孔隙率较高、孔径均匀分布的多孔陶瓷。但这些 方法生产出的多孔陶瓷材料，其多孔结构是随机的、不确定的，即无法控制 多孔陶瓷材料中的孔径、孔形状以及孔的排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电场下冷冻干燥技术制备多孔陶瓷材料的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行：步骤１：取粒径为０．１μｍ～５０μｍ的陶瓷粉末加入极性溶液中，混合均匀，得到固相体积含量为３０％～７０％的陶瓷浆料；步骤２：将步骤１得到的陶瓷浆料注入底面为传热材料、侧面为绝热材料的模具中，然后，将该模具处于由温度梯度和静电场共同作用的环境中冷冻，根据所需不同的结晶体孔径、孔形状以及孔排列方式控制温度梯度与静电场的大小和方向的组合；步骤３：陶瓷浆料完全冷冻后，取出，置于真空环境中干燥，除去结晶体得到多孔陶瓷材料预制体；步骤４：将上步得到的多孔陶瓷材料预制体在１２５０℃～１５００℃的温度烧结，即制得多孔陶瓷材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵康，汤玉斐，魏俊琪，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]