本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
背景技術(shù):
高比表面積陶瓷(又稱多孔陶瓷)是一種具有大量貫通及非貫通三維多孔結(jié)構(gòu)的陶瓷材料,其兼具結(jié)構(gòu)性和功能性于一身,能將陶瓷材料自身的優(yōu)異性能(如:耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、生物相容性好、比強(qiáng)度高等)和氣孔特性(如:密度低、熱絕緣性好、比表面積高、介電常數(shù)低、滲透性好等)有效結(jié)合。目前,高比表面積陶瓷已作為過濾材料、保溫隔熱材料、人工骨材料、電極材料和催化劑載體等廣泛應(yīng)用于凈化過濾、航空航天、生物醫(yī)療、電子器件和能源化工等諸多領(lǐng)域。傳統(tǒng)高比表面積復(fù)合陶瓷材料,制備工藝繁瑣、耗能大,且比表面積多在100cm2/g以下和強(qiáng)度低。高比表面積陶瓷的應(yīng)用需求巨大,且使用范圍仍在不斷地?cái)U(kuò)大,對(duì)其性能的要求也越來(lái)越高,因而亟須大力發(fā)展新型、高性能高比表面積陶瓷陶瓷及相關(guān)技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維4-9份、陶瓷顆粒20-30份、二異丙醚2-4份、氫氧化鋇粉末0.5-1.4份、硅藻土粉末2-4份、碳酸鈉粉末2-6份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:以重量份計(jì),原料為:碳纖維5-8份、陶瓷顆粒23-28份、二異丙醚2-4份、氫氧化鋇粉末0.7-1.1份、硅藻土粉末2-4份、氫氧化鋇鎂粉末2-6份。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:以重量份計(jì),原料為:碳纖維7份、陶瓷顆粒25份、二異丙醚3份、氫氧化鋇粉末0.9份、硅藻土粉末3份、碳酸鈉粉末4份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明制得的搞比表面積復(fù)合陶瓷材料,具有高比表面積、易于成型、高強(qiáng)度等特點(diǎn),且中孔發(fā)達(dá)、吸附能力強(qiáng),可廣泛應(yīng)用于空氣凈化等產(chǎn)品中。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維4份、陶瓷顆粒20份、二異丙醚2份、氫氧化鋇粉末0.5份、硅藻土粉末2份、碳酸鈉粉末2份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
經(jīng)測(cè)試,上述工藝制備的復(fù)合陶瓷材料的比表面積可達(dá)425m2/g,抗壓強(qiáng)度可達(dá)54MPa。
實(shí)施例2
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維5份、陶瓷顆粒23份、二異丙醚2份、氫氧化鋇粉末0.7份、硅藻土粉末2份、氫氧化鋇鎂粉末2份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
經(jīng)測(cè)試,上述工藝制備的復(fù)合陶瓷材料的比表面積可達(dá)521m2/g,抗壓強(qiáng)度可達(dá)58MPa。
實(shí)施例3
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維7份、陶瓷顆粒25份、二異丙醚3份、氫氧化鋇粉末0.9份、硅藻土粉末3份、碳酸鈉粉末4份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
經(jīng)測(cè)試,上述工藝制備的復(fù)合陶瓷材料的比表面積可達(dá)678m2/g,抗壓強(qiáng)度可達(dá)66MPa。
實(shí)施例4
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維8份、陶瓷顆粒28份、二異丙醚4份、氫氧化鋇粉末1.1份、硅藻土粉末4份、氫氧化鋇鎂粉末6份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
經(jīng)測(cè)試,上述工藝制備的復(fù)合陶瓷材料的比表面積可達(dá)621m2/g,抗壓強(qiáng)度可達(dá)62MPa。
實(shí)施例5
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料,以重量份計(jì),原料為:碳纖維9份、陶瓷顆粒30份、二異丙醚4份、氫氧化鋇粉末1.4份、硅藻土粉末4份、碳酸鈉粉末6份。
一種高比表面積復(fù)合陶瓷材料的制備方法,具體步驟為:
(1)首先,將陶瓷顆粒、氫氧化鋇粉末、硅藻土粉末和碳酸鈉粉末混勻,隨后放進(jìn)反應(yīng)釜中,10MPa壓力及氮?dú)獗Wo(hù)下進(jìn)行熔融反應(yīng),冷卻后得到混合物;
(2)然后,將混合物與碳纖維、二異丙醚混合,無(wú)水條件下使用超聲振蕩處理,超聲振蕩處理的功率為400W,時(shí)間為4.5h,置于4℃溫度下烘干,得到高比表面積復(fù)合陶瓷材料。
經(jīng)測(cè)試,上述工藝制備的復(fù)合陶瓷材料的比表面積可達(dá)576m2/g,抗壓強(qiáng)度可達(dá)60MPa。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此,無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看,均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。