泡沫陶瓷的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)材料領(lǐng)域，特別涉及到一種ΖΓΒ2-Α1203泡沫陶瓷的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硼化鋯(ZrB2)陶瓷具有極高的熔點(diǎn)，高得化學(xué)穩(wěn)定性、高硬度和優(yōu)異的耐磨性。另外ZrB2還具有高導(dǎo)熱性、良好的抗熱震性和優(yōu)良的抗渣、鋼水侵蝕及優(yōu)良的抗HC1、HF等化學(xué)侵蝕除性。
[0003]氧化鋁(A1203)時(shí)目前生產(chǎn)量最大應(yīng)用最廣的陶瓷材料之一，主要用于磨料、刀具、耐磨部件、生物陶瓷、航空航天和化學(xué)化工等領(lǐng)域。但其缺點(diǎn)是抗熱震性差，在熱沖擊作用下易開裂。將高硬度、高導(dǎo)熱性和抗熱震性好的ZrB2與A1203復(fù)合使其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，該復(fù)合材料的應(yīng)用將會(huì)更加廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法.
[0005]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法，其包含以下步驟:以ZrB2和A1203微粉為主要原料，加入有機(jī)單體和交聯(lián)劑在去離子水中充分混合球磨，將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-A1203料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使料漿粘附于泡沫塑料上，固化干燥后高溫?zé)Y(jié)形成ZrB2-A1203泡沫陶瓷。
[0006]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0007]前述的一種ZrB2-Al203泡沫陶瓷的制備方法，所述ZrB2微粉中ZrB2含量為92-95%，粉末粒度為1-3 μπι ;所述A1203微粉中Α1203含量為99.5-99.7 %，粉末粒度為1-2 u π?ο
[0008]前述一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法，所述單體為丙烯酰胺(AM)、交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺(MBAM)，分散劑為聚丙烯酸銨(PAA-NH4)，引發(fā)劑為過硫酸銨(APS)。
[0009]該方法將凝膠注模與聚氨酯發(fā)泡工藝相結(jié)合，為ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備提供一種新方法。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做詳細(xì)的說明。
[0011]實(shí)施例1
[0012]1.配置預(yù)混液:將有機(jī)單體、交聯(lián)劑和分散劑溶于去離子水中，有機(jī)單體加入量為去離子水質(zhì)量的15%，單體和交聯(lián)劑的比例5選取。:I
[0013]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和硼化鋯、氧化鋁微粉放入球磨機(jī)中充分混合球磨，并用氨水調(diào)節(jié)PH值至，ZrB2和Al203含量比為5:1，采用氧化鋯球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，球磨時(shí)間為5小時(shí)，球料比:1:1?3:1。
[0014]3.真空除氣:再加入適量引發(fā)劑APS和催化劑TEMED，混合均勻后使用真空攪拌機(jī)抽真空至0.1Mpa，除氣時(shí)間為10分鐘。
[0015]4.聚氨酯發(fā)泡:將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-A1203料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使ZrB2-A1203料漿充分粘附于聚氨酯泡沫塑料表面上，料漿即可凝膠固化成型。
[0016]5.干燥:料漿凝膠固化后，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥24小時(shí)左右，然后置于烘箱中在120°C條件下進(jìn)一步烘干。
[0017]6.高溫?zé)Y(jié):烘干后的坯體在800°C左右真空脫脂保溫lh左右，再緩慢升溫至1750°C -1850°C保溫lh氬氣保護(hù)燒結(jié)成型。
[0018]實(shí)施例2
[0019]1.配置預(yù)混液:將有機(jī)單體、交聯(lián)劑和分散劑溶于去離子水中，有機(jī)單體加入量為去離子水質(zhì)量的20%，單體和交聯(lián)劑的比例取7: 1。
[0020]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和硼化鋯、氧化鋁微粉放入球磨機(jī)中充分混合球磨，并用氨水調(diào)節(jié)PH值至，ZrB2和A1203含量比為5:1，采用氧化鋯球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，球磨時(shí)間為7小時(shí)，球料比:1: 1?3: 1。
[0021]3.真空除氣:再加入適量引發(fā)劑APS和催化劑TEMED，混合均勻后使用真空攪拌機(jī)抽真空至0.1Mpa，除氣時(shí)間為20分鐘。
[0022]4.聚氨酯發(fā)泡:將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-A1203料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使ZrB2-A1203料漿充分粘附于聚氨酯泡沫塑料表面上，料漿即可凝膠固化成型。
[0023]5.干燥:料漿凝膠固化后，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥24小時(shí)左右，然后置于烘箱中在130°C條件下進(jìn)一步烘干。
[0024]6.高溫?zé)Y(jié):烘干后的坯體在800°C左右真空脫脂保溫lh左右，再緩慢升溫至1750°C -1850°C保溫lh氬氣保護(hù)燒結(jié)成型。
[0025]實(shí)施例3
[0026]1.配置預(yù)混液:將有機(jī)單體、交聯(lián)劑和分散劑溶于去離子水中，有機(jī)單體加入量為去離子水質(zhì)量的25%，單體和交聯(lián)劑的比例選取10: 1。
[0027]2.混合球磨:將上述預(yù)混液和硼化鋯、氧化鋁微粉放入球磨機(jī)中充分混合球磨，并用氨水調(diào)節(jié)PH值至，ZrB2和A1203含量比為5:1，采用氧化鋯球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，球磨時(shí)間為10小時(shí)，球料比:1: 1?3: 1。
[0028]3.真空除氣:再加入適量引發(fā)劑APS和催化劑TEMED，混合均勻后使用真空攪拌機(jī)抽真空至0.1Mpa,除氣時(shí)間為30分鐘。
[0029]4.聚氨酯發(fā)泡:將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-A1203料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使ZrB2-A1203料漿充分粘附于聚氨酯泡沫塑料表面上，料漿即可凝膠固化成型。
[0030]5.干燥:料漿凝膠固化后，置于空氣中，在室溫條件下自然干燥24小時(shí)左右，然后置于烘箱中在120?150°C條件下進(jìn)一步烘干。
[0031]6.高溫?zé)Y(jié):烘干后的坯體在800°C左右真空脫脂保溫lh左右，再緩慢升溫至1750°C -1850°C保溫lh氬氣保護(hù)燒結(jié)成型。
[0032]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法，其特征在于，其包含以下步驟:以ZrB2和A1203微粉為主要原料，加入有機(jī)單體和交聯(lián)劑在去離子水中充分混合球磨，將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-A1203料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使料漿粘附于泡沫塑料上，固化干燥后高溫?zé)Y(jié)形成ZrB2-A1203泡沫陶瓷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法，其特征在于，所述ZrB2微粉中ZrB2含量為92-95 %，粉末粒度為1_3 μ m ;所述A1203微粉中A1203含量為99.5-99.7 %，粉末粒度為 1-2 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種ZrB2-A1203泡沫陶瓷的制備方法，其特征在于，所述單體為丙烯酰胺、交聯(lián)劑為亞甲基雙丙烯酰胺，分散劑為聚丙烯酸銨，引發(fā)劑為過硫酸銨。
【專利摘要】本發(fā)明為一種ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷的制備方法，以ZrB2和Al2O3微粉為主要原料，加入有機(jī)單體和交聯(lián)劑在去離子水中充分混合球磨，將聚氨酯泡沫塑料浸漬在ZrB2-Al2O3料漿中，通過反復(fù)磙壓揉搓，使料漿粘附于泡沫塑料上，固化干燥后高溫?zé)Y(jié)形成ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷。該方法將凝膠注模與聚氨酯發(fā)泡工藝相結(jié)合，提供了一種ZrB2-Al2O3泡沫陶瓷的新的制備工藝。
【IPC分類】C04B35/58, C04B38/08
【公開號(hào)】CN105330330
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510630895
【發(fā)明人】賈留寬, 張玲, 李偉
【申請(qǐng)人】洛陽暖盈電子技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年9月29日