一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷及其制备方法，包括以下步骤：将多相氧化锆粉体、空心氧化铝球粉体、二氧化硅溶胶和酸改性处理的纳米碳纤维混合，在滚球球磨机中球磨处理，得到混合浆料；将混合浆料加入粉体疏水化修饰剂，用稀盐酸调节pH值至3‑9.5，机械搅拌进行发泡，然后在石膏板上注模，干燥得到干燥的坯料；将坯料在1300‑1650℃烧结2h，得到多孔氧化锆陶瓷；将多孔氧化锆陶瓷浸渍于30％的纳米二氧化硅溶胶中2min，再置于负压真空环境中5min，在密闭环境中20℃下干燥24h，然后在400℃下热处理30min，升温至1000℃热处理，得到二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷及其制备方法
本专利技术属于氧化锆陶瓷材料
，具体涉及一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷及其制备方法。
技术介绍
常温下的氧化锆存在三种晶型：单斜氧化锆、四方氧化锆以及立方氧化锆，近年来，氧化锆增韧陶瓷的研究和应用发展迅速，主要分三种类型：部分稳定氧化锆陶瓷、四方氧化锆多晶体陶瓷以及氧化锆增韧陶瓷。氧化锆陶瓷中加入适量氧化铱或者氧化铬稳定剂后，可以使四方相氧化锆以亚稳定状态稳定保存到室温，即四方氧化锆多晶体陶瓷。氧化铱稳定的四方氧化锆具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温、无磁性、不导电以及耐磨等性能，在热障涂层、耐火材料、纺织、传感器等多种领域有很好的应用。随着新材料和电子工业的迅速发展，基于氧化锆的多结构多功能的陶瓷也发展迅速。中国专利CN104876613A公开的一种高强碳纤维增强氧化锆陶瓷基复合材料及其制备方法，将氧化锆、二硅化钼、氧化坦和氧化钇球磨后，加入丙烯酸2-3羟基乙酯、叔丁基过氧化氢、壳聚糖、羧甲基纤维素钠和改性高弹碳纤维，继续球磨，再加入二乙胺基丙胺搅拌，干燥，脱模，自然干燥烧结得到高强碳纤维增强氧化锆陶瓷基复合材料，该陶瓷基复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷，其特征在于：所述二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷包括多相氧化锆、空心氧化铝球、二氧化硅溶胶、酸改性处理的纳米碳纤维和粉体疏水化修饰剂，所述多相氧化锆为氧化铱稳定的四方氧化锆，所述粉体疏水化修饰剂为癸酸、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠，所述二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷为闭孔的多孔结构。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷，其特征在于：所述二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷包括多相氧化锆、空心氧化铝球、二氧化硅溶胶、酸改性处理的纳米碳纤维和粉体疏水化修饰剂，所述多相氧化锆为氧化铱稳定的四方氧化锆，所述粉体疏水化修饰剂为癸酸、十六烷基硫酸钠、十八烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠，所述二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷为闭孔的多孔结构。2.一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将粒径为50nm-5μm的多相氧化锆粉体、粒径为50nm-5μm的空心氧化铝球粉体和粒径为15-30nm的二氧化硅溶胶混合，在滚球球磨机中球磨1-6h，得到总固含量为7-45％的混合浆料；(2)将步骤(1)制备的混合浆料加入用量为浆料总量0.006-0.8wt％的粉体疏水化修饰剂，用稀盐酸调节pH值至3-9.5，在1600-1900rpm下机械搅拌进行发泡10min，然后在石膏板上注模，干燥得到干燥的坯料；(3)将步骤(2)制备的坯料以5℃/min的速率升温至1300-1650℃，烧结2h，得到多孔氧化锆陶瓷；(4)将步骤(3)制备的多孔氧化锆陶瓷浸渍于30％的纳米二氧化硅溶胶中2min，再置于负压真空环境中5min，在密闭环境中20℃下干燥24h，然后在400℃下热处理30min，升温至1000℃热处理，得到二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷。3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅改性的多孔氧化锆陶瓷的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中混合浆料中还含有酸改性处理的纳米碳纤维，所述酸改性处理的纳米碳纤维的直径为50-200nm，长度为1-2mm，所述酸改性处理的纳米碳纤维的用量占混合浆料总质量的1-1.5％。4.根据权利...

【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