一種制備木材陶瓷的方法
【專利摘要】本發(fā)明一種制備木材陶瓷的方法，包括以下步驟：a、原材料的準備；b、混合干燥；c、初步成型；d、炭化成型：將去雜干燥的坯體在惰性氣氛下高溫炭化，首先將溫度升至150℃，保溫30min，壓力為15MPa，然后依次將溫度升至250℃、600℃、800℃、1000℃、1200℃、1600℃，每個溫度點保溫50min，最后減壓降溫至室溫即可得到成品。本方法制備的木材陶瓷具有質(zhì)輕、多孔性、比強度高、高比表面積、良好的電學 磁學性能、抗熱沖擊強、耐磨、耐腐蝕、膨脹系數(shù)小等優(yōu)異性能，同時，本制備方法，工藝簡單，成品率高，降低了廢品率既而降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種制備木材陶瓷的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑材料領(lǐng)域，具體為一種制備木材陶瓷的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著環(huán)境問題越來越受到人們的重視，對新材料的需求也越來越大，開發(fā)利用固體廢棄物和可再生的生物質(zhì)資源對于保護環(huán)境顯得尤為重要。木材是一種可以循環(huán)利用的自然資源，以木材為原料制備陶瓷已經(jīng)發(fā)展為一個重要的研究方向。而木材陶瓷就是將木材或其它木質(zhì)材料經(jīng)樹脂浸潰后，在高溫下炭化而得到的一種多孔碳素材料，它是木材學和材料學兩個學科的內(nèi)容交叉研究的成果，它既是環(huán)保材料、功能材料、又是結(jié)構(gòu)材料。由于木質(zhì)陶瓷本身結(jié)構(gòu)上的特殊性，使其具有良好的力學特性、熱特性、電磁特性和摩擦學特性，經(jīng)加工后有望替代傳統(tǒng)陶瓷，可潛在用作電極、發(fā)熱體、電機炭刷、剎車襯里、耐腐蝕材料、絕熱材料、過濾材料等，具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景，是某些不可再生材料的理想替代品。木材陶瓷是近年來開始研究的一種新型環(huán)境材料，廣義的木材陶瓷泛指木材無機非金屬復合材料。
[0003]而目前，在木材陶瓷生產(chǎn)過程中，制備工藝比較復雜，產(chǎn)品質(zhì)地不均勻，廢品率高，導致成本增加，而且得到的木材陶瓷的脆性大、韌性低，且燒結(jié)過程中由于材料的收縮易出現(xiàn)變形與開裂。
[0004]因此，針對上述問題，本發(fā)明提出了一種新的技術(shù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單，成品率高，質(zhì)量好的制備木材陶瓷的方法。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種制備木材陶瓷的方法，包括以下步驟:
a、原材料的準備:將制備所需的碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑按比例準備；
b、混合干燥:將準備好的碳粉和碳化硅粉加入酚醛樹脂內(nèi)，然后依次加入助劑，攪拌均勻后在50~80°C的溫度下干燥40~60min ；
C、初步成型:將干燥好的混合原料在溫度為80~120°C、壓強控制在6~8MPa的條件下熱壓l~2h，成型得到坯體，然后通過20~25%的鹽酸清洗表面的雜質(zhì)，去雜后用蒸餾水洗滌，最后在常溫下干燥；
d、炭化成型:將去雜干燥的坯體在惰性氣氛下高溫炭化，首先將溫度升至150°C，保溫20~40min,壓力為 10~20MPa，然后依次將溫度升至 250°C >600°C >800 °C、1000°C、1200°C、1600 °C,每個溫度點保溫40~60min，最后減壓降溫至室溫即可得到成品。
[0007]進一步地，所述助劑包括固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑。
[0008]進一步地，所述碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑的質(zhì)量比為:15:10:20:0.5。
[0009]進一步地，所述固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑占助劑的比例為:1:0.6:0.8:0.5。
[0010]進一步地，在步驟d中，在升溫過程中升溫速率為3°C /min，在降溫過程中降溫速率為 5°C /min。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本方法制備的木材陶瓷具有質(zhì)輕、多孔性、比強度高、高比表面積、良好的電學磁學性能、抗熱沖擊強、耐磨、耐腐蝕、膨脹系數(shù)小等優(yōu)異性能，同時，本制備方法，工藝簡單，成品率高，降低了廢品率既而降低了生產(chǎn)成本。

【具體實施方式】
[0012]一種制備木材陶瓷的方法，包括以下步驟:a、原材料的準備:將制備所需的碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑按比例準備山、混合干燥:將準備好的碳粉和碳化硅粉加入酚醛樹脂內(nèi)，然后依次加入助劑，攪拌均勻后在60°C的溫度下干燥50min ;c、初步成型:將干燥好的混合原料在溫度為80°C、壓強控制在7MPa的條件下熱壓1.5h，成型得到坯體，然后通過22%的鹽酸清洗表面的雜質(zhì)，去雜后用蒸餾水洗滌，最后在常溫下干燥；d、炭化成型:將去雜干燥的坯體在惰性氣氛下高溫炭化，首先將溫度升至150°C，保溫30min，壓力為15MPa，然后依次將溫度升至250°C、600°C、800°C、1000°C、1200°C、1600°C，每個溫度點保溫50min，最后減壓降溫至室溫即可得到成品。助劑包括固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑，碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑的質(zhì)量比為:15:10:20:0.5，固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑占助劑的比例為:1:0.6:0.8:0.5，在步驟d中，在升溫過程中升溫速率為3°C/min，在降溫過程中降溫速率為5°C /min。
[0013]本方法制備的木材陶瓷具有質(zhì)輕、多孔性、比強度高、高比表面積、良好的電學磁學性能、抗熱沖擊強、耐磨、耐腐蝕、膨脹系數(shù)小等優(yōu)異性能，同時，本制備方法，工藝簡單，成品率高，降低了廢品率既而降低了生產(chǎn)成本。
【權(quán)利要求】
1.一種制備木材陶瓷的方法，其特征在于:包括以下步驟: a、原材料的準備:將制備所需的碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑按比例準備； b、混合干燥:將準備好的碳粉和碳化硅粉加入酚醛樹脂內(nèi)，然后依次加入助劑，攪拌均勻后在50~80°C的溫度下干燥40~60min ； c、初步成型:將干燥好的混合原料在溫度為80~120°C、壓強控制在6~8MPa的條件下熱壓l~2h，成型得到坯體，然后通過20~25%的鹽酸清洗表面的雜質(zhì)，去雜后用蒸餾水洗滌，最后在常溫下干燥； d、炭化成型:將去雜干燥的坯體在惰性氣氛下高溫炭化，首先將溫度升至150°C，保溫20~40min,壓力為 10~20MPa，然后依次將溫度升至 250°C、600°C、800 °C、1000°C、1200°C、1600°C，每個溫度點保溫40~60min，最后減壓降溫至室溫即可得到成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備木材陶瓷的方法，其特征在于:所述助劑包括固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備木材陶瓷的方法，其特征在于:所述碳粉、碳化硅粉、酚醛樹脂和助劑的質(zhì)量比為:15:10:20:0.5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備木材陶瓷的方法，其特征在于:所述固化劑、分散劑、穩(wěn)定劑和抗氧劑占助劑的比例為:1:0.6:0.8:0.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備木材陶瓷的方法，其特征在于:在步驟d中，在升溫過程中升溫速率為3°C /min，在降溫過程中降溫速率為5°C /min。
【文檔編號】C04B35/622GK104496475SQ201410694098
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:太倉順如成建筑材料有限公司