本技术涉及一种高比强度多孔莫来石陶瓷及其制备技术。该技术包括将氧化铝、二氧化硅、助溶剂、晶须催化剂和造孔剂在球磨机中湿法混合,制得湿料,随后进行干燥、研磨等步骤。
背景技术
多孔莫来石陶瓷由于其高孔隙率、高比表面积及良好稳定性正被广泛应用于环境治理、生物工程、高温隔热材料、催化剂载体、航空航天结构材料等多个领域,如水油分离过滤膜、吸音材料、工业窑炉隔热材料、人工仿生骨关节等。但由于其孔隙结构的原因,其机械强度一般都比较低,因此晶须强韧化多孔莫来石陶瓷,获得具有低密度高强度的高比强度多孔莫来石陶瓷,可以拓宽多孔莫来石陶瓷的应用领域。
晶须是在受控条件下催化生长的高纯纤细单晶,而针状莫来石晶须是长径比超过10的晶须,其结构内部几乎不存在晶界、位错、空位等晶体结构缺陷,因此,它拥有优异的力学性能及物理性能,可充当多孔莫来石陶瓷内部结构中的增强体,显著提高材料的力学性能。晶须强韧化陶瓷是通过使裂纹在扩展过程中产生裂纹桥接、偏转、晶须拔出等现象,形成能量消耗机制,从而达到强化增韧陶瓷材料的目的。
CN114988903公开了一种高强度低收缩率多孔陶瓷及其制备方法,其以碳化硅、氢氧化铝、酵母粉和石墨为原料,经混料、成型后,将多孔陶瓷生坯以5℃/min的速率、1325℃的烧结温度,进行烧结处理,并且分别在325℃、500℃、900℃、1325℃保温一小时,然后随炉冷却制得多孔陶瓷。所制多孔陶瓷孔隙率为55.7%,抗弯折强度为15.96MPa,该多孔陶瓷较窄的孔径分布、规则的孔结构有利于提高其强度,但其机械强度仍然不够高,且制备工艺较复杂,限制了它的应用范围。
实现思路