The invention discloses a high-strength lightweight zirconia reinforced and preparation method of porous alumina ceramics, which comprises the following steps: 1) preparing the total solid content of 7 ~ 45wt% mixed slurry of zirconia, alumina and silica sol, and milling; 2) the regulation of pH milled slurry, slurry added 0.006 of the total to powder hydrophobic 0.8wt% modification agent; 3) in step 2) the slurry foaming foam slurry particle stabilized alumina and zirconia powder mixed evenly, then the gypsum board on injection molding, drying; 4) step 3) the dried body at 1300 to 1650 DEG C sintering. The porous zirconia reinforced alumina ceramic with the highest porosity of 98.7% can be obtained, and the porosity of the ceramic can be compared with that of aerogel. The foam structure has a uniform pore and a closed cell, and the thermal conductivity of the sample with the lowest thermal conductivity is 0.04W/K. M. It can be used as a lightweight heat resistant material in the field of high temperature insulation and refractory.
【技术实现步骤摘要】
一种轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法
本专利技术属于无机材料
,具体涉及具有高强度、低密度、低热导率的无机多孔材料的制备方法,尤其是涉及一种轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法。
技术介绍
多孔氧化物陶瓷结合了泡沫材料和氧化物陶瓷的优点,具有保温绝热性能好,密度小,耐高温、耐腐蚀、高温状态下化学稳定等许多特点。其中,氧化锆增强氧化铝陶瓷是一种综合性能优良的工程材料,在工程领域广泛应用,掺杂少量氧化物稳定的四方氧化锆陶瓷在外力作用下还具有诱导相转变而增韧的特点。更重要的是,氧化锆陶瓷的本征导热系数很低,常温下只有2W/K·m,相比于常见的氧化物陶瓷在保温性能上具有明显的优势。随着现代工业的飞速发展,对高温耐火保温材料的阻热性能提出了更高的要求,提高多孔材料的气孔率相比于其他方法是最直接也是最廉价的方法,因此进一步降低多孔材料的导热系数一直是研究的热点。具有超高气孔率的气凝胶的出现使其成为耐火保温领域中绝热性能最好的一类产品。然而气凝胶需要超临界干燥,制备成本高昂,而且还存在机械强度低,难以制备大尺寸块材等一系列问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术开发了一种具有闭孔结构的多孔陶瓷,其超高的气孔率和保温性能可以与无机气凝胶相媲美。而且其制备工艺简单,成本较低,具有很好的应用价值。本专利技术将致密陶瓷领域常见的氧化锆增强氧化铝陶瓷原理应用于高气孔率多孔陶瓷的制备,有效提高了其机械强度。此外,本专利技术将金属铸造领域中常用的二氧化硅溶胶增强型壳强度的方法应用于陶瓷直接发泡环节,有效提高了干燥陶瓷泡沫坯体的强度。本专利技术采用 ...
【技术保护点】
一种轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)配制总固相含量为7~45wt%的氧化锆、氧化铝和二氧化硅溶胶的混合浆料,并进行球磨;2)将球磨好的上述浆料调节pH,加入浆料总量0.006~0.8wt%的粉体疏水化修饰剂;3)将步骤2)所得浆料进行发泡,然后在石膏板上注模,干燥;4)将步骤3)所得的干燥坯体在1300~1650℃烧结。
【技术特征摘要】
1.一种轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:1)配制总固相含量为7~45wt%的氧化锆、氧化铝和二氧化硅溶胶的混合浆料,并进行球磨;2)将球磨好的上述浆料调节pH,加入浆料总量0.006~0.8wt%的粉体疏水化修饰剂;3)将步骤2)所得浆料进行发泡,然后在石膏板上注模,干燥;4)将步骤3)所得的干燥坯体在1300~1650℃烧结。2.按照权利要求1所述轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述浆料含有氧化锆1.8~14.5wt%,氧化铝5~30wt%,二氧化硅溶胶颗粒0.2~0.5wt%,所述氧化锆和氧化铝粉体粒径为50nm~5μm,所述二氧化硅溶胶颗粒粒径为15~30nm。3.按照权利要求1或2所述轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,所述氧化锆为氧化铱稳定的四方氧化锆。4.按照权利要求1所述轻质高强氧化锆增强氧化铝多孔陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述粉体疏水化修饰剂为...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨金龙,霍文龙,陈雨谷,张笑妍,干科,鲁毓钜,席小庆,王亚利,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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。