一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法,具體按照以下步驟實(shí)施：步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；步驟2，制備泥料；步驟3，陳化，將步驟2中得到的泥料進(jìn)行陳化；步驟4，成型，將步驟3中陳化后的泥料制成一定形狀的素坯；步驟5，燒結(jié)，將步驟4中制成的素坯放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行燒結(jié)，得到高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體。本發(fā)明的一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，通過添加燒結(jié)助劑降低支撐體的燒結(jié)溫度，并提高其抗折強(qiáng)度。
【專利說明】一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于多孔材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有無機(jī)薄膜雖然制備方法較為多樣，種類也較豐富，但其本身脆性較大，在應(yīng)用過程中很難單獨(dú)承受施加在其上的壓力，必須依附一定的載體方能實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用。陶瓷支撐體就是在這種環(huán)境條件下發(fā)展起來的，由于應(yīng)用過程中，處理水量的要求施加在其上的壓力一般都較大，可達(dá)幾十兆帕，因此要求陶瓷支撐體具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，對于管式陶瓷支撐體來說，其必須具備足夠的抗折強(qiáng)度。
[0003]目前商品化的陶瓷膜支撐體多采用平均粒徑為30~40 μ m的高純Al2O3，在高于1700°C燒結(jié)，以獲得高強(qiáng)度和高滲透性能相統(tǒng)一的支撐體。而過高的燒結(jié)溫度是造成目前陶瓷支撐體高成本的主要原因之一。
[0004]現(xiàn)有方法中，對提高管式陶瓷支撐體的抗折強(qiáng)度的研究較少，理論也不成熟；對降低致密Al2O3陶瓷燒結(jié)溫度的主要方法是以納米尺度的Al2O3為骨料，添加能夠與Al2O3形成固溶體的物質(zhì)(如TiO2等)和添加能夠與Al2O3形成液相的物質(zhì)(如高嶺土和石英等)。由于液相燒結(jié)機(jī)理可以顯著降低Al2O3的燒結(jié)溫度，且液相含量越高，Al2O3燒結(jié)的致密化速率也越快，這使利用添加劑在高溫下形成液相促進(jìn)氧化鋁燒結(jié)的方法得到重視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，通過添加燒結(jié)助劑降低支撐體的燒結(jié)溫度，并提高其抗折強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0007]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；
[0008]步驟2，制備泥料；
[0009]步驟3，陳化，將步驟2中得到的泥料進(jìn)行陳化；
[0010]步驟4，成型，將步驟3中陳化后的泥料制成一定形狀的素坯；
[0011]步驟5，燒結(jié)，將步驟4中制成的素坯放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行燒結(jié)，得到高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體。
[0012]本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
[0013]其中，步驟I具體按照以下步驟實(shí)施:
[0014]步驟1.1，按照以下配方稱取原料:
[0015]骨料90.5-92 %，成孔劑3 %~4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ；[0016]骨料為三氧化二鋁；
[0017]成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；
[0018]燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1: 1.5~2:3~5 ;
[0019]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0020]其中，骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。
[0021]其中，步驟2具體按照以下步驟實(shí)施:
[0022]步驟2.1，將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9 ~10 ;
[0023]步驟2.2，將步驟2.1中的混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50-70分鐘，攪拌的速度為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘；
[0024]步驟2.3，將步驟2.2的產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌35-45分鐘，使混合物的含水率達(dá)到25~28%。
[0025]其中，步驟3的具體方法是:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化20~24小時。
[0026]其中，步驟4的具體按照以下步驟實(shí)施: [0027]步驟4.1，將步驟3陳化后的泥料取出25~26g，將泥料均勻的裹在直徑為6~8_、長度為17~19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；
[0028]步驟4.2，將步驟4.1得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管狀泥料坯；
[0029]步驟4.3，將步驟4.2中的管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在20~22°C下干燥48-50h，得到管式陶瓷素坯。
[0030]其中，步驟5的具體步驟是:
[0031]步驟5.1，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)；
[0032]步驟5.2，將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。
[0033]其中，燒結(jié)制度為，以2~5°C /min的升溫速率升溫至1100~1200°C的，燒結(jié)時間為6~IOh。
[0034]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明在CuCHTiO2的基礎(chǔ)上添加Zn，并且通過陳化、成型、燒結(jié)等步驟的改進(jìn)，使得本方法在制備管式陶瓷支撐體時，不但降低了管式陶瓷支撐體的燒結(jié)溫度，而且大大提高了其抗折強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是本發(fā)明高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法制備出的的陶瓷支撐體表面的掃描電鏡圖；
[0036]圖2是本發(fā)明高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法制備出的的陶瓷支撐體的X射線衍射圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。[0038]本發(fā)明一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0039]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；
[0040]步驟1.1，按照以下配方稱取原料:
[0041]骨料90.5-92 %，成孔劑3 %~4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ；
[0042]骨料為三氧化二鋁；
[0043]成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；
[0044]燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物,三者的比例為1: 1.5~2:3~5。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。
[0045]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0046]步驟2，制備泥料；
[0047]步驟2.1，將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9 ~10 ;
[0048]步驟2.2，將步驟2.1中的混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50-70分鐘，攪拌的速度為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘
[0049]步驟2.3，將步驟2.2的產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌35-45分鐘，使混合物的含水率達(dá)到25~28%。
[0050]步驟3，陳化，將步驟2中得到的泥料進(jìn)行陳化；
[0051]具體方法為:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化20~24小時。
[0052]步驟4，成型，將步驟3中陳化后的泥料制成一定形狀的素坯；
[0053]步驟4.1，將步驟3陳化后的泥料取出25-26g，將泥料均勻的裹在直徑為6~8mm、長度為17~19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；
[0054]步驟4.2，將步驟4.1得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管式泥料坯；
[0055]步驟4.3，將步驟4.2中的管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在20_22 °C下干燥48-50h，得到管式陶瓷素坯。
[0056]步驟5，燒結(jié)，將步驟4中制成的素坯放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行燒結(jié)，得到高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體。
[0057]步驟5.1，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。
[0058]步驟5.2，將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。
[0059]燒結(jié)制度為，以2~5°C /min的升溫速率升溫至1100~1200°C的，燒結(jié)時間為6 ~IOh0
[0060]圖1為添加Cu0+Ti02+Zn含量分別為1.5g、3g、lg的掃描電鏡圖與X射線衍射圖，添加Ti02在1100°C燒成后，使支撐體的微觀結(jié)構(gòu)表面光滑，這是因?yàn)樯闪?A12Ti05，使粒徑變大，加速了燒結(jié)；添加CuO、Zn使樣品以液相濕潤作用促進(jìn)燒結(jié)，生成了氧化鋁合銅、鈦銅以及氧化銅，所以支撐體的微觀結(jié)構(gòu)有許多大的凸起形狀。[0061]圖2為添加Cu0+Ti02+Zn含量分別為1.5g、3g、lg支撐體的X射線衍射圖。從圖中可以看出，1100°c燒成后，經(jīng)XRD衍射，支撐體主要相的成分是剛玉相(Al2O3),銳欽礦(Titanium Oxide)、氧化招合銅(Copper Aluminum Oxide)、Al2TiO5、欽銅(CopperTitanium)、氧化銅(Copper Oxide)。燒成后支撐體含有晶型穩(wěn)定的剛玉相、Al2TiO5、氧化銅等，使支撐體的機(jī)械強(qiáng)度得到提聞。
[0062]原有的只添加CuO-TiO2后機(jī)械強(qiáng)度為55.82MPa，而本發(fā)明的制備方法中，添加CuO-TiO2-Zn 后機(jī)械強(qiáng)度為 78.76MPa。
[0063]本發(fā)明一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體的制備方法，其各個步驟的特點(diǎn)和作用是:
[0064](I)原料的選擇，本實(shí)驗(yàn)選用的燒結(jié)助劑為CuO-TiO2-Zn,在使用CuO-TiO2-Zn復(fù)合助劑低溫?zé)Y(jié)氧化鋁陶瓷過程中，因?yàn)镃uO與TiO2不會發(fā)生反應(yīng)，主要是以CuO產(chǎn)生的液相燒結(jié)和TiO2固相燒結(jié)完成氧化鋁陶瓷的致密化，鋅的熔點(diǎn)較低，419.5°C，也可以較早的產(chǎn)生液相促進(jìn)支撐體的燒結(jié)。
[0065](2)陳化的目的，促使水分布均勻，這不但可以改善原料的成型性能，而且可以改善原料的干燥性能，提高制成品質(zhì)量。陳化時應(yīng)力求密封，不要敞開。如果敞開會使團(tuán)塊表皮水分蒸發(fā)，造成內(nèi)、外水分不均勻。
[0066](3)成型后的素坯是放于生化培養(yǎng)箱中，干燥48_50h ;確定合理的干燥制度是有助于縮短生產(chǎn)周期，比如在一定的溫度和濕度下干燥等，這樣的干燥制度有助于進(jìn)一步的
結(jié)合 ?
[0067](4)坯體成型后要經(jīng)過燒結(jié)以使坯體具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在高溫下，坯體中粉料顆粒釋放表面能形成晶界，由于擴(kuò)散、蒸發(fā)、凝聚等傳質(zhì)作用，發(fā)生晶界移動和晶界的減少，以及顆粒間氣孔的排除，從而導(dǎo)致小顆粒減少，在此過程中坯體將會出現(xiàn)收縮。由于許多顆粒同時長大，一定時間后必然相互緊密堆積成多個多邊形聚合體，形成瓷坯的組織結(jié)構(gòu)。要考慮到基體的強(qiáng)度和孔隙率、孔徑大小等之間的矛盾，合適的干燥和燒結(jié)制度可以避免坯體出現(xiàn)裂紋、塌方甚至斷裂的現(xiàn)象。
[0068]實(shí)施例1
[0069]制備一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0070]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；具體步驟是:
[0071]首先，按照以下配方稱取原料:
[0072]骨料90.5%，成孔劑3%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ;骨料為三氧化二鋁；成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1:1.5:3。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。將以上步驟中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0073]步驟2，制備泥料:先將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9 ;再將混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50分鐘，攪拌的速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘。然后將步驟2.2的產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌35分鐘，使混合物的含水率達(dá)到25%。
[0074]步驟3，陳化:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化20小時。
[0075]步驟4，成型:首先，將步驟3陳化后的泥料取出25g，將泥料均勻的裹在直徑為6_、長度為17cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；然后，將得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管狀泥料坯；最后再將管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在20°C下干燥48h，得到管式陶瓷素坯。
[0076]步驟5，燒結(jié)，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。然后將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。其中，燒結(jié)制度為，以2V /min的升溫速率升溫至1100°C的，燒結(jié)時間為6h。
[0077]實(shí)施例2
[0078]制備一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0079]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；具體步驟是:
[0080]首先，按照以下配方稱取原料:
[0081]骨料92%，成孔劑4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ;骨料為三氧化二鋁；成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1:2:5。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。將以上步驟中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0082]步驟2，制備泥料:先將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:10 ;再將混合物用精密增力電動攪拌器攪拌70分鐘，攪拌的速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘。然后將產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌40分鐘，使混合物的含水率達(dá)到28%。
[0083]步驟3，陳化:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化24小時。
[0084]步驟4，成型:首先，將步驟3陳化后的泥料取出26g，將泥料均勻的裹在直徑為8_、長度為19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；然后，將得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管狀泥料坯；最后再將管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在22°C下干燥50h，得到管式陶瓷素坯。
[0085]步驟5，燒結(jié)，將步驟4中得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。然后將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。其中，燒結(jié)制度為，以5°C /min的升溫速率升溫至1200°C的，燒結(jié)時間為10h。
[0086]實(shí)施例3
[0087]制備一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0088]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；具體步驟是:
[0089]首先，按照以下配方稱取原料:
[0090]骨料91%，成孔劑3.5%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ;骨料為三氧化二鋁；成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1:1.8:4。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。將以上步驟中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。[0091]步驟2，制備泥料:先將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9.5 ;再將步驟2.1中的混合物用精密增力電動攪拌器攪拌60分鐘，攪拌的速度為1200轉(zhuǎn)/分鐘。然后將產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌40分鐘，使混合物的含水率達(dá)到26%。
[0092]步驟3，陳化:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化22小時。
[0093]步驟4，成型:首先，將步驟3陳化后的泥料 取出25.5g，將泥料均勻的裹在直徑為7_、長度為18cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；然后，將得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管狀泥料坯；最后再將管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在21°C下干燥49h，得到管式陶瓷素坯。
[0094]步驟5，燒結(jié)，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。然后將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。其中，燒結(jié)制度為，以3°C /min的升溫速率升溫至1150°C的，燒結(jié)時間為8h。
[0095]實(shí)施例4
[0096]制備一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0097]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；具體步驟是:
[0098]首先，按照以下配方稱取原料:
[0099]骨料91.5%，成孔劑4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ;骨料為三氧化二鋁；成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1:1.5:4。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。將以上步驟中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0100]步驟2，制備泥料:先將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9~10 ;再將步驟2.1中的混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50分鐘，攪拌的速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘。然后將產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌40分鐘，使混合物的含水率達(dá)到27%。
[0101]步驟3，陳化:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化23小時。
[0102]步驟4，成型:首先，將步驟3陳化后的泥料取出26g，將泥料均勻的裹在直徑為6_、長度為19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；然后，將步驟4.1得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管式泥料坯；最后再將步驟4.2中的管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在22°C下干燥49h，得到管式陶瓷素坯。
[0103]步驟5，燒結(jié)，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。然后將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。其中，燒結(jié)制度為，以4°C /min的升溫速率升溫至1100°C的，燒結(jié)時間為8h。
[0104]實(shí)施例5
[0105]制備一種高抗折強(qiáng)度的管式陶瓷支撐體，具體按照以下步驟實(shí)施:
[0106]步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料；具體步驟是:[0107]首先，按照以下配方稱取原料:
[0108]骨料92%，成孔劑4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ;骨料為三氧化二鋁；成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇；燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1:2:5。骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。將以上步驟中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
[0109]步驟2，制備泥料:先將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9 ;再將混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50-70分鐘，攪拌的速度為1500轉(zhuǎn)/分鐘。然后將步驟2.2的產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌42分鐘，使混合物的含水率達(dá)到26%。
[0110]步驟3，陳化:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化22小時。
[0111]步驟4，成型:首先，將步驟3陳化后的泥料取出26g，將泥料均勻的裹在直徑為8_、長度為19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯；然后，將步驟4.1得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管式泥料坯；最后再將步驟4.2中的管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在20°C下干燥48h，得到管式陶瓷素坯。
[0112]步驟5，燒結(jié)，將步驟4得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)。然后將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，即得到陶瓷管式支撐體。其中，燒結(jié)制度為，以5°C /min的升溫速率升溫至1200°C的，燒結(jié)時間為10h。
[0113]上述5個實(shí)施例所制備的管式陶瓷支撐體的性能參數(shù)如表1所示:
[0114]表1管式陶瓷支撐體的性能參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1，稱取原料并混合，按照配方稱取骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑，并混合，得到粉料； 步驟2，制備泥料； 步驟3，陳化，將步驟2中得到的泥料進(jìn)行陳化； 步驟4，成型，將步驟3中陳化后的泥料制成一定形狀的素坯； 步驟5，燒結(jié)，將步驟4中制成的素坯放入燒結(jié)設(shè)備中進(jìn)行燒結(jié)，得到高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的步驟I具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟1.1，按照以下配方稱取原料: 骨料90.5-92%，成孔劑3%~4%，其余為燒結(jié)助劑，三種組份的含量之和為100% ； 所述的骨料為三氧化二鋁； 所述的成孔劑為羧甲基纖維素或者聚乙烯醇； 所述的燒結(jié)助劑為鋅粉、氧化銅和氧化鈦的混合物，三者的比例為1: 1.5~2:3~5 ; 步驟1.2，將步驟1.1中稱取的各種原料混合均勻，得到粉料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的骨料、成孔劑和燒結(jié)助劑的粒徑為30~40 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的步驟2具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟2.1，將步驟I中混合好的粉料與蒸餾水混合，且粉料和蒸餾水的質(zhì)量比為20:9~10 ； 步驟2.2，將步驟2.1中的混合物用精密增力電動攪拌器攪拌50-70分鐘，攪拌的速度為1000-1500轉(zhuǎn)/分鐘； 步驟2.3，將步驟2.2的產(chǎn)物置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器中加熱攪拌35-45分鐘，使混合物的含水率達(dá)到25~28%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的步驟3的具體方法是:將步驟2中得到的均勻的泥料制備成為均勻的團(tuán)狀后置于容器中，用保鮮膜封口，陳化20~24小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的步驟4的具體按照以下步驟實(shí)施: 步驟4.1，將步驟3陳化后的泥料取出25~26g，將泥料均勻的裹在直徑為6~8mm、長度為17~19cm的木質(zhì)棒針上，然后通過滾壓成型的方式，使其成為表面均勻的圓柱體泥料坯； 步驟4.2，將步驟4.1得到的圓柱體泥料坯中的木質(zhì)棒針抽出，制成管狀泥料坯； 步驟4.3，將步驟4.2中的管狀泥料坯置于生化培養(yǎng)箱中在20~22°C下干燥48_50h，得到管式陶瓷素坯。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的步驟5的具體步驟是: 步驟5.1，將步驟4.3得到的管式陶瓷素坯置于馬弗爐中在一定的燒結(jié)制度下燒結(jié)；步驟5.2，將燒結(jié)完成的產(chǎn)品自然冷卻至室溫，得到陶瓷管式支撐體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高抗折強(qiáng)度陶瓷管支撐體的制備方法，其特征在于，所述的燒結(jié)制度為，以2~5° C /min的升溫速率升溫至1100~1200°C的，燒結(jié)時間為6~10h。
【文檔編號】C04B35/63GK104016708SQ201410234751
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】同幟 申請人:西安工程大學(xué)