原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料及制备方法，它是以α-氧化铝、拟薄水铝石、二氧化钛、硅微粉为主要原料，并添加氟化铝以及防止钛酸铝分解的稳定剂，粉体原料直接湿法球磨混合后，干燥造粒，采用干压成型，通过一步法直接原位合成的，合成后的多孔陶瓷材料是在钛酸铝基体材料中均匀穿插有原位合成的自生莫来石晶须增强相。由于莫来石晶须是原位合成，晶须均匀穿插于多孔陶瓷材料的空隙之间，很好的起到了对钛酸铝多孔陶瓷的增强作用，本发明为实现钛酸铝多孔陶瓷材料在工业高温烟气过滤及机动车尾气净化处理中的应用打下良好的基础。

主权项

一种原位自生莫来石晶须增强钛酸铝多孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于，它是在钛酸铝多孔陶瓷材料孔洞中均匀穿插有原位合成的自生莫来石晶须增强相，莫来石在体系中的质量百分比为10～40％，自生莫来石晶须的长度为5～20μm；这种多孔陶瓷材料的孔隙率为37～60％，抗压强度10MPa～48MPa：这种多孔陶瓷材料的详细制备方法如下：第一步：首先将α‑氧化铝、拟薄水铝石、二氧化钛、硅微粉、氟化铝、氧化铁、氧化镁原料粉体按照配比要求加入到行星球磨机中混合，混合料、球、水的重量百分比为1∶(1.5～2.5)∶(0.6～0.9)；混合时间为0.5～2个小时；第二步：将球磨好的浆料进行喷雾干燥并造粒，分别过40目、60目筛，得到不同粒度的复合粉体颗粒；将复合粉体按照不同粒度比混料，40目和60目粗细颗粒粒径比控制在(1～2)∶1，加入到金属模具中进行干压成型，成型压力为40MPa～80MPa，脱模后样品在110℃烘干至水分重量含量不大于1％；第三步：烘干后的样品在1400～1500℃温度下进行烧成，保温时间为1～3小时后可获得自生莫来石晶须增强的钛酸铝多孔陶瓷材料；上述各组分的重量百分比为：α‑氧化铝6～24％，拟薄水铝石38～54％，二氧化钛23～32％，硅微粉2～10％，氟化铝2～3％，稳定剂3％，所述的稳定剂由氧化镁和氧化铁复合组成，稳定剂中氧化铁的重量百分比为20～50％，氧化镁的重量百分比为50‑80％。