本發明專利技術公開了一種輕質高強度高氣孔率多孔陶瓷的制備方法，首先，按原料組分及其質量百分比含量為高嶺土33.96～41.36%，鉀長石33.96～41.36%，硅微粉15.71～30.08%，CaCO3?0～9.09%進行配料，于1500℃下熔煉2h，水淬并干燥研碎后，制備得到無機粘結劑；將無機粘結劑、石英砂和淀粉按3∶17∶2的質量比混料、造粒、成型，在1250-1400℃下燒結2h；最后進行抗彎強度、顯氣孔率和體積密度的測試。本發明專利技術的無機粘結劑為高嶺土37.6%，鉀長石37.6%，硅微粉15.71%，CaCO3?9.09%時，并在1300℃下燒結，獲得最佳綜合性能，其抗彎強度為25.96MPa，顯氣孔率為48.25%，體積密度為1.312g/cm3。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于一種以成分為特征的陶瓷組合物，尤其涉及一種過濾用輕質、高強度、高氣孔率多孔陶瓷的制備方法
技術介紹
隨著全球經濟的不斷發展，資源和環境是人類社會所面臨的兩大難題，所以人們對資源利用和環境保護越來越予以重視。為了提高工作效率，節約生產能源，多孔陶瓷應運而生，并且在各行各業發揮著不可替代的作用，尤其在固液分離方面，多孔陶瓷作為一種新型而又高效的分離器，得到了廣泛的應用和快速的發展。多孔陶瓷不僅具有普通陶瓷的耐高溫、耐腐蝕、高的化學穩定性等優點，還有氣孔 率高、體積密度小、比表面積大等獨特的特性，如今已成為污水處理的重要過濾材料。但是，目前市場上的一些過濾材料不同程度的存在著一些缺點，如強度不夠，孔隙度偏低，導致凈化效果差，可循環利用性低等，制約了我國污水處理技術的實際應用。因此，如何研制出一種高強度、高氣孔率、凈化效果好、具有良好可循環利用性的環保型多孔陶瓷，已成為材料研究的一個熱門。同時，為了降低生產的成本，選擇廉價且優質的原料也成為眾多企業及研究機構的研究熱點。
技術實現思路
本專利技術的目的，提供一種價格低廉、強度高、氣孔率高的能夠應用于過濾和分離的多孔陶瓷材料及其制備方法。本專利技術通過以下技術方案予以實現(I)制備無機粘結劑按原料組分及其質量百分比含量為高嶺土 33. 96 41. 36%，鉀長石33. 96 41. 36%，硅微粉15. 71 30. 08%, CaCO3O 9. 09%進行配料，然后混合球磨，球磨介質為去離子水和21<)2球，料球水的重量比為1:2:1，球磨時間為24h ;再將混合球磨后的物料烘干并裝入坩堝，于高溫熔塊爐中加熱至150(TC，保溫2h，待原料完全熔融后水淬；再置于6(Γ100 干燥箱中烘干，再球磨研碎，過250目篩網，即制得無機粘結劑；(2)混料將步驟(I)所得的無機粘結劑與骨料和造孔劑以3:17:2的質量比進行混合、過篩，得到混合料；所述的骨料為石英砂，所述的造孔劑為淀粉；(3)造粒以步驟(2)的混合料為基礎，外加質量百分比含量為5 %的石蠟作為成型粘結劑，并于80°C恒溫水浴下加熱混合、再過篩，得到多孔陶瓷粉料；(4)成型將步驟(3)的多孔陶瓷粉料投入模具中，在20MPa壓力下單向加壓成型，保壓2min，然后停止加壓、脫模、制得多孔陶瓷坯體；(5)燒結將步驟(4)的多孔陶瓷坯體置于燒結爐中，在1250-1400°C條件下燒結并保溫2h，升溫速率為3-4°C /min,隨爐自然冷卻，即制得多孔陶瓷制品。(6)性能測試對步驟(5)燒結制得的多孔陶瓷制品進行抗彎強度、顯氣孔率和體積密度的測試。所述步驟(I)的優選原料組分及其質量百分比含量為高嶺土 37.6%，鉀長石37. 6%，硅微粉 15. 71%, CaC039 . 09%。所述步驟(I)的石英砂的平均粒度為53 μ m,淀粉的平均粒度為10 μ m。所述步驟(I)的球磨機轉速為1000r/min。·所述步驟(5)優選的燒結溫度為1300°C。本專利技術的有益效果是，通過采用廉價且優質的原料制備得到了高強度高氣孔率的多孔陶瓷，當燒結溫度為1300°C時，獲得的多孔陶瓷的綜合性能較優越，其抗彎強度為25. 96MPa，顯氣孔率為48. 25%，體積密度為I. 312g/cm3。附圖說明圖I是本專利技術抗彎強度的變化圖譜；圖2是本專利技術顯氣孔率的變化圖譜；圖3是本專利技術體積密度的變化圖譜。具體實施例方式本專利技術采用的原料來源廣泛且價格便宜。其中礦物原料為高嶺土 (產地內蒙古呼和浩特)和鉀長石(產地山東淄博)，其他市售的原料為石英砂、硅微粉、CaCO3和食用級淀粉。本專利技術過濾用如下(I)制備無機粘結劑將不同配比的高嶺土、鉀長石、硅微粉和CaCO3進行稱料，然后混合球磨，球磨介質為去離子水和ZrO2球，料球水的重量比為1:2:1，球磨機的轉速為1000r/min，球磨時間為24h。將混合球磨后的物料烘干并裝入坩堝中在高溫熔塊爐中加熱至1500°C，保溫2h，待原料完全熔融后水淬，接著置于6(T10(TC干燥箱中烘干，然后球磨研碎，并過250目篩網，即制得無機粘結劑。本專利技術無機粘結劑具體實施例的配方詳見表I。表I I高嶺土(%) I鉀長石(%) I桂微粉(%) ICaCO3 (%)~I熔融溫度CC ) 實施例 I 41.36 41. 36 17.28 O1500 實施例 2 33.96 33.96 32.08 O1500權利要求1.一種， (1)制備無機粘結劑 按原料組分及其質量百分比含量為高嶺土 33. 96 41. 36%，鉀長石33. 96 41. 36%，硅微粉15. 71 30. 08%, CaCO3O 9. 09%進行配料，然后混合球磨，球磨介質為去離子水和ZrO2球，料球水的重量比為1:2:1，球磨時間為24h ;再將混合球磨后的物料烘干并裝入坩堝，于高溫熔塊爐中加熱至150(TC，保溫2h，待原料完全熔融后水淬；再置于6(Tl()(rC干燥箱中烘干，再球磨研碎，過250目篩網，即制得無機粘結劑； (2)混料 將步驟(I)所得的無機粘結劑與骨料和造孔劑以3:17:2的質量比進行混合、過篩，得到混合料；所述的骨料為石英砂，所述的造孔劑為淀粉； (3)造粒 以步驟(2)的混合料為基礎，外加質量百分比含量為5 %的石蠟作為成型粘結劑，并于80°C恒溫水浴下加熱混合、再過篩，得到多孔陶瓷粉料； (4)成型 將步驟(3)的多孔陶瓷粉料投入模具中，在20MPa壓力下單向加壓成型，保壓2min，然后停止加壓、脫模、制得多孔陶瓷坯體； (5)燒結 將步驟(4)的多孔陶瓷坯體置于燒結爐中，在1250-1400°C條件下燒結并保溫2h，升溫速率為3-4°C /min,隨爐自然冷卻，即制得多孔陶瓷制品。(6)性能測試 對步驟(5)燒結制得的多孔陶瓷制品進行抗彎強度、顯氣孔率和體積密度的測試。2.根據權利要求I的，其特征在于，所述步驟(I)的優選原料組分及其質量百分比含量為高嶺土 37. 6%，鉀長石37. 6%，硅微粉15. 71%, CaC039. 09%。3.根據權利要求I的，其特征在于，所述步驟(I)的石英砂的平均粒度為53 μ m，淀粉的平均粒度為10 μ m。4.根據權利要求I的，其特征在于，所述步驟(I)的球磨機轉速為1000r/min。5.根據權利要求I的，其特征在于，所述步驟(5)優選的燒結溫度為1300°C。全文摘要本專利技術公開了一種，首先，按原料組分及其質量百分比含量為高嶺土33.96～41.36%，鉀長石33.96～41.36%，硅微粉15.71～30.08%，CaCO3 0～9.09%進行配料，于1500℃下熔煉2h，水淬并干燥研碎后，制備得到無機粘結劑；將無機粘結劑、石英砂和淀粉按3∶17∶2的質量比混料、造粒、成型，在1250-1400℃下燒結2h；最后進行抗彎強度、顯氣孔率和體積密度的測試。本專利技術的無機粘結劑為高嶺土37.6%，鉀長石37.6%，硅微粉15.71%，CaCO3 9.09%時，并在1300℃下燒結，獲得最佳綜合性能，其抗彎強度為25.96MPa，顯氣孔率為48.25%，體積密度為1.312g/cm3。文檔編號C04B35/63GK102910931S本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種輕質高強度高氣孔率多孔陶瓷的制備方法，？（1）制備無機粘結劑？按原料組分及其質量百分比含量為高嶺土33.96～41.36%，鉀長石33.96～41.36%，硅微粉15.71～30.08%，CaCO30～9.09%進行配料，然后混合球磨，球磨介質為去離子水和ZrO2球，料：球：水的重量比為1:2:1，球磨時間為24h；再將混合球磨后的物料烘干并裝入坩堝，于高溫熔塊爐中加熱至1500℃，保溫2h，待原料完全熔融后水淬；再置于60~100℃干燥箱中烘干，再球磨研碎，過250目篩網，即制得無機粘結劑；？（2）混料？將步驟（1）所得的無機粘結劑與骨料和造孔劑以3:17:2的質量比進行混合、過篩，得到混合料；所述的骨料為石英砂，所述的造孔劑為淀粉；？（3）造粒？以步驟（2）的混合料為基礎，外加質量百分比含量為5﹪的石蠟作為成型粘結劑，并于80℃恒溫水浴下加熱混合、再過篩，得到多孔陶瓷粉料；？（4）成型？將步驟（3）的多孔陶瓷粉料投入模具中，在20MPa壓力下單向加壓成型，保壓2min，然后停止加壓、脫模、制得多孔陶瓷坯體；？（5）燒結？將步驟（4）的多孔陶瓷坯體置于燒結爐中，在1250？1400℃條件下燒結并保溫2h，升溫速率為3？4℃/min，隨爐自然冷卻，即制得多孔陶瓷制品。？（6）性能測試？對步驟（5）燒結制得的多孔陶瓷制品進行抗彎強度、顯氣孔率和體積密度的測試。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬衛兵，李建平，孫清池，劉志華，吳濤，
申請(專利權)人：天津大學，
類型：發明
國別省市：
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