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溶膠凝膠-冷凍干燥工藝制備氧化鋁多孔陶瓷的方法

時間:2026-04-06    作者:admin 點(diǎn)擊: ( 2 ) 次

【摘要】 本發(fā)明涉及一種溶膠凝膠-冷凍干燥工藝制備 氧化鋁多孔陶瓷的方法,其特征在于以異丙醇鋁為前驅(qū)體,在 高溫下水解得到氧化鋁溶膠。調(diào)控溶膠固含量,并加入成型劑, 混合均勻,澆鑄成型后真空除氣,低溫凍結(jié),凍結(jié)后的樣品進(jìn) 行冷凍干燥成型。成型后的樣品低溫脫粘后放入高溫爐內(nèi)燒 結(jié),得到氧化鋁多孔陶瓷。制備的氧化鋁多孔陶瓷的最大抗彎 強(qiáng)度達(dá)到65MPa,體密度0.14~ 2.4g/cm3,孔隙率為30-97%, 孔徑大小為1-100微米可調(diào),制作的多孔 Al2O3陶瓷有望用作高溫下使用的過濾器、催化劑載體和熱絕緣 材料。 【專利類型】發(fā)明申請 【申請人】中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 【申請人類型】科研單位 【申請人地址】200050上海市長寧區(qū)定西路1295號 【申請人地區(qū)】中國 【申請人城市】上海市 【申請人區(qū)縣】長寧區(qū) 【申請?zhí)枴緾N200610119248.5 【申請日】2006-12-06 【申請年份】2006 【公開公告號】CN1962547A 【公開公告日】2007-05-16 【公開公告年份】2007 【授權(quán)公告號】CN100408512C 【授權(quán)公告日】2008-08-06 【授權(quán)公告年份】2008.0 【IPC分類號】C04B35/624; C04B35/10; C04B38/00; C04B35/622 【發(fā)明人】曾宇平; 丁書強(qiáng); 江東亮 【主權(quán)項(xiàng)內(nèi)容】1、一種溶膠凝膠—冷凍干燥工藝制備氧化鋁多孔陶瓷的方法,其特征 在于所述的制備方法包括氧化鋁溶膠的制備、溶膠固含量的調(diào)節(jié)、溶膠漿 料的冷凍干燥成型和成型后壞體的脫粘和燒結(jié); 具體工藝步驟是: ①氧化鋁溶膠的制備 以異丙醇鋁為前驅(qū)體,加入2~30wt%的異丙醇為溶劑,40~80wt%的 水為水解反應(yīng)物,1~30wt%的醋酸為膠溶劑,在70~100℃水解,得到固含 量為2-20wt%的Al2O3溶膠 ②溶膠固含量的調(diào)節(jié) 采用三種方法調(diào)節(jié)氧化鋁溶膠的固含量: 加熱蒸發(fā),只能得到固含 量較低的氧化鋁溶膠,當(dāng)溶膠固含量超過15wt%后,就會結(jié)塊形成凝膠; 添加納米γ-Al2O3粉末,得到的溶膠漿料的最高固含量不會超過20wt%; 添加微納米級α-Al2O3粉末得到的溶膠漿料在固含量70wt%時還保持流 動性; ③溶膠漿料的冷凍干燥成型 在步驟②調(diào)節(jié)固含量的溶膠漿料中加入0~20wt%的粘結(jié)劑混合后的溶 膠漿料倒入所需形狀的模具中澆鑄成型,并放入真空干燥箱中真空脫氣, 除去漿料中的氣泡,然后把樣品置于低溫-20℃的冰箱中,使樣品完全凍結(jié), 凍結(jié)好的樣品快速轉(zhuǎn)移至冷凍干燥機(jī)中,在-10~80℃和5~100Pa的環(huán)境下 冷凍干燥,使樣品中的冰晶升華除去; ④成型后坯體脫粘和燒結(jié) 凍干后在空氣氣氛下以小于3℃/min的速率緩慢升溫至400~800℃,脫 粘除去其中的有機(jī)物揮發(fā)物,且脫粘后放入高溫爐內(nèi),以5℃/min升至 1400~1700℃燒結(jié),然后隨爐冷卻,得到氧化鋁多孔陶瓷。 來自:馬 克 團(tuán) 隊(duì) 【當(dāng)前權(quán)利人】中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 【當(dāng)前專利權(quán)人地址】上海市長寧區(qū)定西路1295號 【統(tǒng)一社會信用代碼】12100000425006547H 【引證次數(shù)】2.0 【被引證次數(shù)】38 【被自引次數(shù)】4.0 【被他引次數(shù)】34.0 【家族引證次數(shù)】4.0 【家族被引證次數(shù)】38

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