一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，按重量份數(shù)計(jì)：氧化鋁粉體100份、溶劑40-95份、表面活性劑0.5-5份、粘結(jié)劑0.5-2份、塑化劑0.5-2份，混合均勻，球磨12-24小時，然后進(jìn)行電泳沉積，制得氧化鋁蜂窩陶瓷坯體，平均孔徑為0.5-2mm。本發(fā)明制備過程無需任何模板模具，減少成型成本，工藝簡單。
【專利說明】一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于陶瓷材料領(lǐng)域，具體涉及一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩陶瓷一種多孔性的工業(yè)用陶瓷，其內(nèi)部是許多貫通的圓形或者多邊形的平行通道，這些蜂窩體單元由格子狀的簿的間壁分割而成。蜂窩陶瓷具有化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸堿及有機(jī)溶劑；極好的抗熱震性，工作溫度高；較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，孔徑分布狹窄，滲透率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、電力、冶金、石油、電子電器、機(jī)械等工業(yè)中。
[0003]目前蜂窩陶瓷坯體的制備方法主要是擠出成型和浸潰成型。這兩種成型方法均需要使用模具，擠出成型對模具的損耗較大，而浸潰成型的模板則是一次性的，因此模板模具的消耗都較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，制備過程無需任何模板模具，減少成型成本，工藝簡單。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，按重量份數(shù)計(jì):氧化鋁粉體100份、溶劑40-95份、表面活性劑0.5-5份、粘結(jié)劑0.5-2份、塑化劑0.5-2份，混合均勻，球磨12-24小時，然后進(jìn)行電泳沉積，制得氧化鋁蜂窩陶瓷坯體，平均孔徑為0.5-2mm。
[0006]所述的溶劑中含有水。
[0007]所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨。
[0008]所述的粘結(jié)劑為聚乙烯醇或羧甲基纖維素。
[0009]所述的塑化劑為硅酸酯偶聯(lián)劑。
[0010]所述的電泳沉積為直流電泳沉積，直流電壓為30-300V。
[0011]本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)本發(fā)明在制備蜂窩陶瓷時無需使用任何模板模具，減少了成型的成本。
[0012](2)本發(fā)明可以通過控制電壓大小來調(diào)節(jié)孔徑尺寸，通過沉積時間來調(diào)節(jié)沉積厚度，工藝簡單。
[0013](3)本發(fā)明方法可以通過改變電極性質(zhì)來自由調(diào)整蜂窩陶瓷的最終形狀，非常有利于制備不規(guī)則形狀的陶瓷材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是沉積電壓與孔徑尺寸的關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明利用帶電顆粒在電場下向電極方向移動并沉積的原理，使用離子型表面活性劑使陶瓷顆粒表面帶電，然后通過直流電泳沉積在電極上沉積。
[0016]本發(fā)明利用水作為溶劑在大電壓下會在電極出電離并放出氣體的原理，使在電極處沉積的氧化鋁顆粒受到放出氣體的沖擊而脫離電極，形成穩(wěn)定的氣孔，最終形成垂直于電極方向的通道。
[0017]所述的帶電顆粒具體是指氧化鋁的懸浮液，按重量份數(shù)計(jì):氧化鋁粉體100份、溶劑40-95份、表面活性劑0.5-5份、粘結(jié)劑0.5-2份、塑化劑0.5-2份，混合均勻，球磨12-24小時。
[0018]所述的電泳沉積是將電極水平置于制得的氧化鋁懸浮液中，電極之間的距離為2-5cm。電極為金屬電極或石墨電極。采用直流電泳沉積進(jìn)行沉積，沉積電壓為30-300V，沉積時間為5-20分鐘。
[0019]所述的氧化鋁蜂窩陶瓷坯體是指將電泳沉積得到的沉積物在0_120°C的溫度范圍內(nèi)干燥6-24小時，在含水率為15-30%的時候?qū)⑵鋸碾姌O上取下。
[0020]實(shí)施例1
1、氧化鋁懸浮液的制備
將10g氧化鋁粉體配料后分散在IL水中，加入3g十二烷基苯磺酸鈉，球磨12小時。然后再加入聚乙烯醇lg，硅酸酯偶聯(lián)劑2g，再用超聲振動30分鐘。
[0021]2、電泳沉積氧化鋁蜂窩陶瓷坯體
將不銹鋼電極(尺寸為2cm*2cm*0.3cm)水平置于制得的氧化鋁懸浮液中，電極之間的距離為3cm。采用直流電泳沉積進(jìn)行沉積，沉積電壓為100V，沉積時間為10分鐘。坯體厚度為1.5cm,平均孔徑為1mm。
[0022]3、坯體的干燥
將沉積電極從懸浮液中取出，在自然條件下風(fēng)干15小時，用刮刀將坯體從電極上刮下后再進(jìn)行風(fēng)干9小時，獲得獲得氧化鋁蜂窩陶瓷坯體，孔隙率約為25%。
[0023]實(shí)施例2
1、氧化鋁懸浮液的制備
將10g氧化鋁粉體配料后分散在IL乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的比例為(25:75)，加入3g十六烷基三甲基溴化銨，球磨24小時。然后再加入聚乙烯醇lg，硅酸酯偶聯(lián)劑2g，再用超聲振動60分鐘。
[0024]2、電泳沉積氧化鋁蜂窩陶瓷坯體
將石墨電極(尺寸為2cm*2cm*0.5cm)水平置于制得的氧化鋁懸浮液中，電極之間的距離為5cm。采用直流電泳沉積進(jìn)行沉積，沉積電壓為300V，沉積時間為20分鐘。坯體厚度為3cm,平均孔徑為1.8mm。
[0025]3、坯體的干燥
將沉積電極從懸浮液中取出，在80°C的干燥箱中烘干2.5小時，用刮刀將坯體從電極上刮下后再進(jìn)行烘干5小時，獲得氧化鋁蜂窩陶瓷坯體，孔隙率約為40%。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:按重量份數(shù)計(jì):氧化鋁粉體100份、溶劑40-95份、表面活性劑0.5-5份、粘結(jié)劑0.5-2份、塑化劑0.5-2份，混合均勻，球磨12-24小時，然后進(jìn)行電泳沉積，制得氧化鋁蜂窩陶瓷坯體，平均孔徑為0.5-2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:所述的溶劑中含有水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:所述的表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十六烷基三甲基溴化銨。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:所述的粘結(jié)劑為聚乙烯醇或羧甲基纖維素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:所述的塑化劑為硅酸酯偶聯(lián)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電泳沉積成型制備氧化鋁蜂窩陶瓷坯體的方法，其特征在于:所述的電泳沉積為直流電泳沉積，直流電壓為30-300V。
【文檔編號】C04B38/00GK104261856SQ201410493314
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】林樅, 周學(xué)珊, 吳奇丹 申請人:福州大學(xué)