一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉50‑60份，碳化钙微粉40‑50份，碳酸钡30‑40份，氧化铝10‑15份，有机溶液5‑10份，去离子水15‑25份，二硼化锆10‑14份，聚碳硅烷10‑12份，聚乙烯醇10‑20份，聚乙二醇1‑2份，二硫化钼10‑12份，氯化铵1‑2份，戊酸1‑2份，过氧化氢3‑5份，莫来石4‑7份，聚氯乙烯树脂2‑3份，聚乙烯醇树脂2‑3份，聚碳酸树脂2‑3份，聚乙烯树脂2‑3份，聚苯乙烯树脂2‑3份。本发明专利技术具备提高泡沫空心陶瓷材料强度优点，解决了抗压强度会影响泡沫空心陶瓷材料使用效果的问题。

Multi material mixing type foamed hollow ceramic material capable of improving strength and preparation method thereof

The invention discloses a multi material mixed improve foam hollow ceramic material and preparation method thereof comprises the following strength, the weight ratio of the raw materials: silicon carbide powder 50 carbide powder 40 60 copies, 50 copies, 40 copies of 30 barium carbonate, alumina 10 15, 5 10 organic solution a deionized water 15 25, two 10 14 zirconium boride, Polycarbosilane 10 12 copies, 20 copies of 10 polyvinyl alcohol, polyethylene glycol 1 2 copies, 12 copies of MoS2 10, ammonium chloride 1 2 copies, 2 copies of acid 1, 3 hydrogen peroxide 5, Mo 4. PVC resin 2 7 copies, 3 copies, 3 copies of 2 polyvinyl alcohol resin, poly carbonate resin 2 polyethylene resin 2 3 copies, 3 copies, 3 copies of 2 polystyrene resin. The invention has the advantages that the strength of the foamed hollow ceramic material is improved, and the problem that the compressive strength can influence the use effect of the foamed hollow ceramic material is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷材料
，具体为一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法。
技术介绍
陶瓷材料时工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上，陶瓷的抗压强度较高，但抗压强度较低，塑性和韧性很差，陶瓷材料一般具有很高的熔点，且在高温下具有极好的化学稳定性，陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料，同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性，大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压的绝缘器件，铁电陶瓷具有较高的介电常熟，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能，可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳和医疗用声谱仪等，少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器，陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力，陶瓷材料还有独特的光学特性，可用作固定激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。泡沫陶瓷材料的发展始于20世纪70年代，是一种具有高温特性的多孔材料，其孔径从纳米级到微米级不等，气孔率在20％至95％之间，使用温度为常温到1600℃之间，泡沫陶瓷材料一般可分为两类，即开孔陶瓷材料以及闭孔陶瓷材料，这取决于各个孔穴是否具有固定墙壁，如果形成泡沫体的固体仅仅包含于孔棱中，则称之为开孔陶瓷材料，其孔隙是相互连通，如果存在固体壁面，则泡沫体称为闭孔陶瓷材料，其中的孔穴由连续的陶瓷基体相互分隔，但大部分泡沫陶瓷既存在开孔孔隙又存在闭孔孔隙，一般来说孔隙的直径小于2nm的为微孔材料，孔隙在2至50nm之间的为介孔材料，孔隙在50nm以上的为宏孔材料。目前泡沫陶瓷材料的应用越来越广泛，但现有的泡沫陶瓷材料比普通陶瓷材料的抗压强度要差上很多，使得泡沫陶瓷材料在应用上受到一定的局限性，从而会影响泡沫陶瓷材料的使用效果。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，具备提高泡沫空心陶瓷材料强度优点，解决了抗压强度会影响泡沫空心陶瓷材料使用效果的问题。(二)技术方案为实现上述隔音效果好，保护受到娱乐场所和汽车等噪音影响的人员目的，本专利技术提供如下技术方案：一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉50-60份，碳化钙微粉40-50份；碳酸钡30-40份；氧化铝10-15份；有机溶液5-10份；去离子水15-25份；二硼化锆10-14份；聚碳硅烷10-12份；聚乙烯醇10-20份；聚乙二醇1-2份；二硫化钼10-12份；氯化铵1-2份；戊酸1-2份；过氧化氢3-5份；莫来石4-7份；聚氯乙烯树脂2-3份；聚乙烯醇树脂2-3份；聚碳酸树脂2-3份；聚乙烯树脂2-3份；聚苯乙烯树脂2-3份。优选的，所述料聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂和聚苯乙烯树脂均为可分解、低产碳率的可溶性高分子聚合物。优选的，所述有机溶液包括乙醇、丙醇或丁醇。一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、有机溶液5份、去离子水20份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙烯醇15份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份、聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份。一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：S1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将研磨后的粉末倒入搅拌釜进行充分搅拌；S2、将15份聚乙烯醇溶于10份的去离子水中，使用微波超声分散，得到粘性液体，将粘性液体放到密封空间内进行储存；S3、将搅拌釜内充分搅拌后的粉末放到温度为50℃的恒温箱中保存20分钟，然后再在振动球磨机上球磨10小时后，使得粉末再次充分混合均匀，将混合均匀后的粉末加入制成的粘性液体，再将粉末放置在140℃的温度下烘干，得到粉料，粉料的含水量为4％，将粉料在油压机上压制成型，压制压强为200Mpa，然后在氧气流中氧化4小时，在氩气保护的气氛中烧结11小时，烧结的温度为1400℃，最后放到1500℃的温度中保存5小时，得到泡沫陶瓷材料；S4、将聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份溶于有机溶液中，形成浓度为20到100克/升的树脂溶液；S5、将泡沫陶瓷材料放到20到100克/升的树脂溶液中充分浸泡，确保泡沫陶瓷材料的各个区域均实现完全浸润，浸泡3-4小时后，将泡沫材料从树脂溶液中取出，取出后用压缩空气吹去泡沫陶瓷材料上的液体；S6、将浸泡后的泡沫陶瓷材料放入50℃到100℃之间进行烘干，烘干后的泡沫陶瓷材料表面得到了高分子树脂涂层，得到高分子树脂涂层后的泡沫陶瓷材料上的三角形筋得到初步圆化；S7、重复S5和S6的步骤，直到泡沫陶瓷材料上的高分子涂层达到一定厚度的时候，三角形筋圆化的程度能够满足要求，直到涂层后的泡沫陶瓷材料是原来泡沫陶瓷材料的5-10倍，就停止泡沫陶瓷材料进行S5和S6步骤；S8、将涂层后泡沫陶瓷材料在10到15Mpa下压制成坯，并以5℃/min的升温效率加热至800-1000℃，再按10℃/min的升温效率加热至1100-1500℃保存3-4小时，最后进行冷却得到高强度的泡沫空气陶瓷材料。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，具备以下有益效果：1、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，泡沫陶瓷材料是由碳化硅微粉、碳化钙微粉、碳酸钡、氧化铝、去离子水、二硼化锆、聚碳硅烷、聚乙二醇、二硫化硅、氯化铵、过氧化氢和莫来石等原料混合制成的，使得在制备泡沫陶瓷材料时的方法较低简单，从而能够让此方法应用于工业化生产。2、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过聚乙烯醇制成的粘性液体的使用，使得粘性液体能够融入到粉料中，从而能够调高泡沫空心陶瓷材料的韧性。3、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂的使用，使得聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂能够制成可溶性高分子聚合物，从而能够让高分子聚合物提高泡沫空心陶瓷材料的抗压强度。4、该多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料及其制备方法，通过急剧升温的方法，使得泡沫空心陶瓷材料在使用时能够具备良好的耐高温性能，从而让泡沫空心陶瓷材料在使用时能够更加实用。具体实施方式下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉50‑60份；碳化钙微粉40‑50份；碳酸钡30‑40份；氧化铝10‑15份；有机溶液5‑10份；去离子水15‑25份；二硼化锆10‑14份；聚碳硅烷10‑12份；聚乙烯醇10‑20份；聚乙二醇1‑2份；二硫化钼10‑12份；氯化铵1‑2份；戊酸1‑2份；过氧化氢3‑5份；莫来石4‑7份；聚氯乙烯树脂2‑3份；聚乙烯醇树脂2‑3份；聚碳酸树脂2‑3份；聚乙烯树脂2‑3份；聚苯乙烯树脂2‑3份。

【技术特征摘要】
1.一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉50-60份；碳化钙微粉40-50份；碳酸钡30-40份；氧化铝10-15份；有机溶液5-10份；去离子水15-25份；二硼化锆10-14份；聚碳硅烷10-12份；聚乙烯醇10-20份；聚乙二醇1-2份；二硫化钼10-12份；氯化铵1-2份；戊酸1-2份；过氧化氢3-5份；莫来石4-7份；聚氯乙烯树脂2-3份；聚乙烯醇树脂2-3份；聚碳酸树脂2-3份；聚乙烯树脂2-3份；聚苯乙烯树脂2-3份。2.根据权利要求1所述的一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，其特征在于：所述聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚碳酸树脂、聚乙烯树脂和聚苯乙烯树脂均为可分解、低产碳率的可溶性高分子聚合物。3.根据权利要求1所述的一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料，其特征在于：所述有机溶液包括乙醇、丙醇或丁醇。4.根据权利要求1所述的一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、有机溶液5份、去离子水20份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙烯醇15份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份、聚氯乙烯树脂2份、聚乙烯醇树脂2份、聚碳酸树脂2份、聚乙烯树脂2份、聚苯乙烯树脂3份。5.一种多材料混合型提高强度的泡沫空心陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、称取碳化硅微粉55份、碳化钙微粉45份、碳酸钡35份、氧化铝12份、去离子水5份、二硼化锆12份、聚碳硅烷10份、聚乙二醇1份、二硫化硅10份、氯化铵1份、过氧化氢3份、莫来石5份放到研磨机中进行研磨，再将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴华，商文芳，崔宪哲，李耀华，
申请(专利权)人：美科特种材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13