一种前驱体互胶凝制备莫来石多孔陶瓷的方法技术

本发明专利技术涉及一种莫来石多孔陶瓷的制备方法，属于无机非金属材料领域。本发明专利技术的莫来石前驱体是由ρ‑Al2O3和SiO2溶胶组成。本发明专利技术是将20.5至33.9wt%的ρ‑Al2O3粉体加入到66.1至79.5wt%，浓度为10至20wt%SiO2溶胶中搅拌均匀，再将搅拌后的浆料倒入模具中，利用ρ‑Al2O3与二氧化硅溶胶中的水生成勃姆石和SiO2溶胶失水聚合实现浆料的高强度固化成型。两种陶瓷前驱体自身都是胶黏剂，有协同的胶凝效应。将成型后的陶瓷生坯经过特定的热处理工艺得到莫来石多孔陶瓷。本方明和现有技术相比，不需要另外使用胶黏剂和造孔剂，绿色环保，生坯强度高（高于2 MPa），烧成后莫来石多孔陶瓷线性收缩率低（低于0.5%）。本发明专利技术的莫来石多孔陶瓷可应用于柴油机颗粒捕集器和氧化物燃料电池等方面。

A method for preparing mullite porous ceramics by mutual cementing of precursors

The invention relates to a preparation method of mullite porous ceramics, which belongs to the field of inorganic non-metallic materials. The mullite precursor of the present invention is composed of Rho Al2O3 and SiO 2 sol. The invention adds 20.5 to 33.9 wt% of P_Al2O3 powder to 66.1 to 79.5 wt% SiO 2 Sol with 10 to 20 wt% concentration, stirs evenly, pours the stirred slurry into the mould, and uses the water in P_Al2O3 and silica sol to form boehmite and SiO 2 Sol by water loss polymerization to achieve high strength solidification of the slurry. Both ceramic precursors are adhesives, which have synergistic cementing effect. Mullite porous ceramics were obtained by heat treatment of the green ceramic billet. Compared with the existing technology, Fangming does not need additional adhesives and pore-forming agents. It is environmentally friendly, has high green strength (higher than 2 MPa) and low linear shrinkage rate (lower than 0.5%) of mullite porous ceramics after firing. The mullite porous ceramics of the invention can be applied to diesel particulate traps and oxide fuel cells, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种前驱体互胶凝制备莫来石多孔陶瓷的方法
本专利技术属于新材料制备
，具体涉及无机非金属材料中多孔陶瓷制备技术。背景技凝胶注模成型制备陶瓷的方法最早由美国橡树岭国家实验室开发成功，凝胶注模成型工艺是将陶瓷粉料与有机聚合物单体混合制成陶瓷浆料，再向浆料中加入固化剂固化成型，将成型后的陶瓷坯体置于高温炉中经过排胶和烧结后得到陶瓷材料。该方法与模压成型制备陶瓷材料的方法相比的显著优点是可以自由成型，制备复杂形状的陶瓷材料。凝胶注模制备陶瓷材料一开始被用来制备致密陶瓷材料，后来随着多孔陶瓷材料的发展，开始被用来制备多孔陶瓷材料。凝胶注模工艺制备陶瓷材料由于大量使用高分子聚合物，需要缓慢的排胶过程，高能耗且排除的气体对环境有害。申请号为201210486457.9的中国专利使用高达30%的淀粉作为粘结剂来制备多孔莫来石陶瓷；申请号为201010031386.4中国专利使用聚乙二醇和淀粉水溶液作为胶凝剂制备莫来石多孔陶瓷；申请号为200710099829.1的中国专利公开了一种使用水硬性氧化铝和铝酸钙水泥制备含氧化铝陶瓷材料的方法。但是铝酸钙水泥的使用很容易和氧化铝、二氧化硅等形成玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前驱体互胶凝制备莫来石多孔陶瓷的方法，其特征包括下述步骤：将20.5至33.9wt%ρ‑ Al2O3粉体加入到66.1至79.5wt%浓度为10至20wt% SiO2溶胶中，ρ‑ Al2O3和SiO2的摩尔比控制在3:2，ρ‑ Al2O3和二氧化硅总的固含量为28.4至47.2wt%，然后将搅拌均匀后的浆料置于真空脱泡机中脱除气泡，将脱除气泡后的浆料倒入模具中在室温下养护1至7天固化成型得到多孔陶瓷生坯，然后将多孔陶瓷生坯脱膜后置于干燥箱中于70℃经24h烘干，再将烘干后的陶瓷生坯于空气气氛中以3℃/min升温到300℃保温1h,然后继续升温到1410至1440℃保温6h使SiO2完全...

【技术特征摘要】
1.一种前驱体互胶凝制备莫来石多孔陶瓷的方法，其特征包括下述步骤：将20.5至33.9wt%ρ-Al2O3粉体加入到66.1至79.5wt%浓度为10至20wt%SiO2溶胶中，ρ-Al2O3和SiO2的摩尔比控制在3:2，ρ-Al2O3和二氧化硅总的固含量为28.4至47.2wt%，然后将搅拌均匀后的浆料置于真空脱泡机中脱除气泡，将脱除气泡后的浆料倒入模具中在室温下养护1至7天固化成型得到多孔陶瓷生坯，然后将多孔陶瓷生坯脱膜后置于干燥箱中于70℃经24h烘干，再将烘干后的陶瓷生坯于空气气氛中以3℃/min升温到300℃保温1h,然后继续升温到1410至1440...

【专利技术属性】
技术研发人员：董雷，陶缘玥，叶骐瑜，宋奕德，阮苏城，蔡丞皓，刘俊阳，陈洋，王莹，
申请(专利权)人：苏州北美国际高级中学，
类型：发明
国别省市：江苏,32