本發(fā)明涉及氧化鋁陶瓷，具體為一種氧化鋁陶瓷粉體及其制備工藝。

背景技術(shù)：

1、多孔氧化鋁陶瓷材料具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出高比表面積、低熱導(dǎo)率、高抗震等性能，可以制成吸聲減震材料、過濾材料、隔熱保溫材料、化學(xué)傳感器等材料，廣泛應(yīng)用在環(huán)保、冶金、電化學(xué)、石油化工等領(lǐng)域。

2、通常多孔氧化鋁陶瓷材料是以al2o3微粉作為原料，與粘結(jié)劑，分散劑，造孔劑，燒結(jié)助劑等進(jìn)行共混燒結(jié)。提高氧化鋁陶瓷材料的孔隙率，強(qiáng)度等性能是研究重點(diǎn)，但是當(dāng)氧化鋁陶瓷的孔隙率較大時(shí)，其力學(xué)性能會(huì)受到較大影響。公告號為cn114933486b的專利公開了一種基于水基漿料的3d打印制備多孔陶瓷塊體的方法，以氧化鋁粉末，淀粉，粘結(jié)劑，光引發(fā)劑，分散劑等作為原料，制備的多孔氧化鋁陶瓷塊體具有高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性等特點(diǎn)。相比于該發(fā)明，本方面利用鄰苯二甲酸改性淀粉作為分散劑和造孔劑，得到的多孔氧化鋁陶瓷在保持高孔隙率的同時(shí)，具有很好的力學(xué)強(qiáng)度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決了多孔氧化鋁陶瓷的分散性不好，力學(xué)性能較差的問題。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝：

3、（1）、向燒瓶中加入吡啶，淀粉，加熱至100-110℃，攪拌1-2h，然后置于冰水浴中冷卻，加入偏苯三酸酐酰氯，加熱至60-70℃，攪拌反應(yīng)4-8h，減壓蒸餾除去吡啶，二氯甲烷洗滌后，產(chǎn)物加入到水中，加熱至40-45℃，攪拌反應(yīng)12-18h，溶液置于冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥除水，得到鄰苯二甲酸改性淀粉。反應(yīng)式為：

4、。

5、（2）、向球磨灌中加入水，3-8重量份鄰苯二甲酸改性淀粉，攪拌溶解后加入100重量份α-al2o3微粉，1.4-2.8重量份二氧化鈦微粉，進(jìn)行球磨，得到的球磨液倒入進(jìn)密封袋中，在保溫箱中20-25℃中靜置陳化12-18h；然后在烘箱中，加熱90-100℃烘干2-4h，得到氧化鋁陶瓷粉體。

6、優(yōu)選的，吡啶、偏苯三酸酐酰氯的質(zhì)量分別是淀粉質(zhì)量的1000-1500%、200-500%。

7、優(yōu)選的，球磨時(shí)的轉(zhuǎn)速為200-300r/min，時(shí)間為10-25min。

8、優(yōu)選的，將氧化鋁陶瓷粉體置于模具中，在模壓機(jī)中，壓力為20-30mpa，模壓成型3-5min，制成坯體；最后進(jìn)行燒結(jié)，得到多孔的氧化鋁陶瓷。

9、優(yōu)選的，燒結(jié)是在馬弗爐中，空氣氛圍中，以2-3℃/的升溫速率，先升溫至350-400℃，保溫30-40min；然后升溫至600-700℃，保溫40-60min；再升溫至900-1000℃，保溫1-1.5h；最后升溫至1200-1250℃，保溫1.5-2h。

10、本發(fā)明的技術(shù)效果是：本發(fā)明利用淀粉和偏苯三酸酐酰氯進(jìn)行酰氯酯化反應(yīng)和酸酐水解，得到鄰苯二甲酸改性淀粉，以其作為造孔劑和分散劑，二氧化鈦微粉作為燒結(jié)助劑，與α-al2o3微粉經(jīng)過球磨、陳化，得到氧化鋁陶瓷粉體，然后經(jīng)過模壓、燒結(jié)等工藝，經(jīng)過制備了多孔的氧化鋁陶瓷。鄰苯二甲酸改性淀粉含有鄰苯二甲酸結(jié)構(gòu)，與α-al2o3微粉表面發(fā)生配位等相互作用，從而使改性淀粉作為分散劑，改善α-al2o3微粉的分散性，減少其發(fā)生團(tuán)聚，改善了氧化鋁陶瓷的均勻性，提高了抗彎強(qiáng)度。

11、本發(fā)明的改性淀粉可以作為造孔劑，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)發(fā)生熱解，在氧化鋁陶瓷中留下豐富均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，得到的氧化鋁陶瓷具有較高的孔隙率，并且可以保持很好的抗彎強(qiáng)度。

技術(shù)特征：

1.一種氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝，其特征在于，所述制備工藝為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝，其特征在于，所述吡啶、偏苯三酸酐酰氯的質(zhì)量分別是淀粉質(zhì)量的1000-1500%、200-500%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝，其特征在于，所述球磨時(shí)的轉(zhuǎn)速為200-300r/min，時(shí)間為10-25min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝，其特征在于，所述陳化處理是在保溫箱中，20-25℃中靜置12-18h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁陶瓷粉體的制備工藝，其特征在于，所述加熱烘干是在烘箱中，90-100℃中進(jìn)行2-4h。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備工藝得到的氧化鋁陶瓷粉體。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及氧化鋁陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種氧化鋁陶瓷粉體及其制備工藝，本發(fā)明以二氧化鈦微粉作為燒結(jié)助劑，鄰苯二甲酸改性淀粉作為造孔劑和分散劑，與α?Al2O3微粉經(jīng)過球磨、陳化、模壓、燒結(jié)等工藝，經(jīng)過制備了多孔的氧化鋁陶瓷。鄰苯二甲酸改性淀粉可以分散劑，改善α?Al2O3微粉的分散性，減少其發(fā)生團(tuán)聚，改善了氧化鋁陶瓷的均勻性，提高了抗彎強(qiáng)度。改性淀粉可以作為造孔劑，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)發(fā)生熱解，在氧化鋁陶瓷中留下豐富均勻的孔隙結(jié)構(gòu)，得到的氧化鋁陶瓷具有較高的孔隙率，并且可以保持很好的抗彎強(qiáng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：林尚濤,龐吉宏,鄧江
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州芯合半導(dǎo)體材料有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26