一種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 改革開放以來，我國建筑陶瓷工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，隨著我國加入WT0,建筑陶 瓷工業(yè)又面臨著一次空前的發(fā)展機(jī)遇，同時也面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。氧化鋁陶瓷作為先 進(jìn)陶瓷中應(yīng)用最廣的一種材料，伴隨著整個行業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：（1)技術(shù)裝備水 平將快速提高:計算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化控制技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了先進(jìn)陶瓷材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步 和快速發(fā)展，諸如自動控制連續(xù)燒結(jié)窯爐、大功率大容量研磨設(shè)備、高性能制粉造粒設(shè)備等 凈壓成型設(shè)備等先進(jìn)的成套設(shè)備有利地推動了行業(yè)整體水平的提高，同時在生產(chǎn)效率、產(chǎn) 品質(zhì)量等方面也都明顯改善；（2)產(chǎn)品質(zhì)量水平不斷提高：國內(nèi)微晶氧化鋁陶瓷制品從無到 有，產(chǎn)業(yè)規(guī)模從小到大，產(chǎn)品質(zhì)量從低到較高，經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的歷程；（3)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將 迅速擴(kuò)大:微晶氧化鋁陶瓷制品作為其它行業(yè)或領(lǐng)域的基礎(chǔ)材料，受著其它行業(yè)發(fā)展水平 的影響和限制。從氧化鋁陶瓷的應(yīng)用情況看，應(yīng)用范圍越來越寬，用量越來越大，特別是在 防磨工程和建筑陶瓷生產(chǎn)方面的用量增加將更為顯著。
[0003] 目前國內(nèi)外工業(yè)上所用的隔熱保溫材料種類繁多，大都采用纖維或者多孔材料制 得，如硅酸鋁質(zhì)耐火纖維等，但這類材料力學(xué)性能較差，無法承受較大得載荷，因此通常在 承力框架內(nèi)使用。氧化鋁陶瓷具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐高溫性，其在隔熱耐壓場合的主要 問題是氧化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率較高（純氧化鋁陶瓷熱導(dǎo)率大于20W/(m*K))，此外氧化鋁陶瓷 的力學(xué)性能較低。若能解決這些問題，將大大擴(kuò)展氧化鋁陶瓷在隔熱保溫領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷及其制備方法，以解決上述背景 技術(shù)中提出的問題。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0006] 一種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷，由以下按照重量份的原料組成：氧化鋁粉80-85份、紫 木節(jié)6-10份、高嶺土 10-13份、碳酸鋇2-5份、納米氧化鉬4-8份、聚乙烯縮丁醛3-5份、異丙醇 鋁22-26份。
[0007] 作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：由以下按照重量份的原料組成：氧化鋁粉81-84份、紫 木節(jié)7-9份、高嶺土 11-12份、碳酸鋇3-4份、納米氧化鉬5-7份、聚乙烯縮丁醛4-5份、異丙醇 鋁23-25份。
[0008] 作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案：由以下按照重量份的原料組成:氧化鋁粉82份、紫木 節(jié)8份、高嶺土 12份、碳酸鋇3份、納米氧化鉬6份、聚乙烯縮丁醛4份、異丙醇鋁24份。
[0009] 所述低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷的制備方法，步驟如下：
[0010] 1)稱取異丙醇鋁，并將異丙醇鋁溶解于溶劑中，形成異丙醇鋁溶液；
[0011] 2)稱取氧化鋁粉，將氧化鋁粉加入至異丙醇鋁溶液內(nèi)，攪拌混合30-50min，獲得懸 浮液；
[0012] 3)將懸浮液置于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，在185-190°c下處理3-5h，處理完畢后，去除懸浮 液的上層溶液，獲得底層的氧化鋁漿液；
[0013] 4)將氧化鋁漿液干燥后，在920-950°C下進(jìn)行煅燒，獲得預(yù)處理氧化鋁粉，備用；
[0014] 5)稱取紫木節(jié)、高嶺土、碳酸鋇和納米氧化鉬，球磨混合均勻后，在1100-1150°C下 煅燒4-6h，獲得燒結(jié)料；
[0015] 6)將燒結(jié)料自然冷卻至室溫后，球磨成粉，并過100-150目篩，獲得燒結(jié)粉料；
[0016] 7)將燒結(jié)粉料與預(yù)處理氧化鋁粉合并，稱取并加入聚乙烯縮丁醛，球磨混合均勻 后，在120-150MPa的壓力下等靜壓成型，獲得素坯；
[0017] 8)將素坯在氧氣氛圍下燒結(jié)，氧氣壓力為5-10MPa，燒結(jié)溫度為1580-1630攝氏度， 燒結(jié)時間為4_6h，獲得低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明制備的低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷的熱 導(dǎo)率為6.8-7.6W/(m*K)，抗壓強(qiáng)度為296-325MPa，熱導(dǎo)率低且抗壓強(qiáng)度高，其導(dǎo)熱率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低 于純氧化鋁陶瓷的20W/(m*K)，能夠廣泛應(yīng)用于隔熱保溫領(lǐng)域。本發(fā)明還提供了低熱導(dǎo)率氧 化鋁陶瓷的制備方法，該制備方法工藝簡單，容易實施，且采用該制作方法有利于提高氧化 鋁陶瓷的抗壓強(qiáng)度。
【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0020] 實施例1
[0021] -種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷，由以下按照重量份的原料組成:氧化鋁粉80份、紫木節(jié) 6份、高嶺土 10份、碳酸鋇2份、納米氧化鉬4份、聚乙烯縮丁醛3份、異丙醇鋁22份。
[0022] 本實施例中所述低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷的制備方法，步驟如下：
[0023] 1)稱取異丙醇鋁，并將異丙醇鋁溶解于溶劑中，形成異丙醇鋁溶液；
[0024] 2)稱取氧化鋁粉，將氧化鋁粉加入至異丙醇鋁溶液內(nèi)，攪拌混合30min，獲得懸浮 液；
[0025] 3)將懸浮液置于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，在185°C下處理3h，處理完畢后，去除懸浮液的上 層溶液，獲得底層的氧化鋁漿液；
[0026] 4)將氧化鋁漿液干燥后，在920°C下進(jìn)行煅燒，獲得預(yù)處理氧化鋁粉，備用；
[0027] 5)稱取紫木節(jié)、高嶺土、碳酸鋇和納米氧化鉬，球磨混合均勻后，在1100°C下煅燒 4h，獲得燒結(jié)料；
[0028] 6)將燒結(jié)料自然冷卻至室溫后，球磨成粉，并過100目篩，獲得燒結(jié)粉料；
[0029] 7)將燒結(jié)粉料與預(yù)處理氧化鋁粉合并，稱取并加入聚乙烯縮丁醛，球磨混合均勻 后，在120MPa的壓力下等靜壓成型，獲得素坯；
[0030] 8)將素坯在氧氣氛圍下燒結(jié)，氧氣壓力為5MPa，燒結(jié)溫度為1580攝氏度，燒結(jié)時間 為4h，獲得低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷。
[0031] 實施例2
[0032] 一種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷，由以下按照重量份的原料組成:氧化鋁粉85份、紫木節(jié) 10份、高嶺土 13份、碳酸鋇5份、納米氧化鉬8份、聚乙烯縮丁醛5份、異丙醇鋁26份。
[0033] 本實施例中所述低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷的制備方法，步驟如下：
[0034] 1)稱取異丙醇鋁，并將異丙醇鋁溶解于溶劑中，形成異丙醇鋁溶液；
[0035] 2)稱取氧化鋁粉，將氧化鋁粉加入至異丙醇鋁溶液內(nèi)，攪拌混合50min，獲得懸浮 液；
[0036] 3)將懸浮液置于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，在190°C下處理5h，處理完畢后，去除懸浮液的上 層溶液，獲得底層的氧化鋁漿液；
[0037] 4)將氧化鋁漿液干燥后，在950°C下進(jìn)行煅燒，獲得預(yù)處理氧化鋁粉，備用；
[0038] 5)稱取紫木節(jié)、高嶺土、碳酸鋇和納米氧化鉬，球磨混合均勻后，在1150°C下煅燒 6h，獲得燒結(jié)料；
[0039] 6)將燒結(jié)料自然冷卻至室溫后，球磨成粉，并過150目篩，獲得燒結(jié)粉料；
[0040] 7)將燒結(jié)粉料與預(yù)處理氧化鋁粉合并，稱取并加入聚乙烯縮丁醛，球磨混合均勻 后，在150MPa的壓力下等靜壓成型，獲得素坯；
[00411 8)將素坯在氧氣氛圍下燒結(jié)，氧氣壓力為lOMPa，燒結(jié)溫度為1630攝氏度，燒結(jié)時 間為6h，獲得低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷。
[0042] 實施例3
[0043] -種低熱導(dǎo)率氧化鋁陶瓷，由以下按照重量份的原料組成:氧化鋁粉82份、紫木節(jié) 8份、高嶺