一种陶瓷生坯及其制备方法和应用转让专利

申请号 : CN202211086772.2

文献号 : CN115340400B

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法律信息:

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发明人 : 郭文明覃航肖汉宁高朋召

申请人 : 湖南大学

摘要 :

本发明提供了一种陶瓷生坯,由挤制成型得到,包括粒径小于5微米的陶瓷粉体、增塑剂、非水溶性固化剂和水;并且所述增塑剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的1wt%;水的加入量为10‑20wt%;其余为所述陶瓷粉体;并且所述陶瓷生坯通过非水溶性固化剂的交联补强;并且所述非水溶性固化剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的5wt%。本发明提供了一种所述的陶瓷生坯的制备方法,包括将所述陶瓷粉体、所述增塑剂、所述非水溶性固化剂和水混合后进行挤制成型和固化的步骤。本发明提供了一种所述的陶瓷生坯的应用,应用于制备蜂窝陶瓷、蓄热体陶瓷、脱硫脱硝催化剂、平板陶瓷膜或陶瓷辊棒。

权利要求 :

1.一种陶瓷生坯,由挤制成型得到,其特征在于:所述陶瓷生坯的原料为粒径小于5微米的陶瓷粉体、增塑剂、非水溶性固化剂和水;并且所述增塑剂的加入量为所述陶瓷粉体的0.2‑0.5wt%;水的加入量为10‑20wt%;其余为所述陶瓷粉体;并且所述陶瓷生坯通过非水溶性固化剂的交联补强;并且所述非水溶性固化剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的5wt%;

所述陶瓷粉体包括氧化物陶瓷粉体、碳化物陶瓷粉体、氮化物陶瓷粉体或矿物陶瓷粉体;

所述增塑剂包括纤维素、聚乙烯醇、海藻酸钠、淀粉、糊精、阿拉伯胶或明胶;

所述非水溶性固化剂包括热固性树脂;或者所述非水溶性固化剂包括不饱和油脂和油脂固化助剂;

所述油脂固化助剂的加入量为所述非水溶性固化剂加入量的0.1‑0.3wt%。

2.如权利要求1所述的陶瓷生坯,其特征在于:所述氧化物陶瓷粉体包括氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钛或氧化钙;

所述碳化物陶瓷粉体包括碳化硅;

所述氮化物陶瓷粉体包括氮化硅;

所述矿物陶瓷粉体包括高岭土或石英。

3.如权利要求1所述的陶瓷生坯,其特征在于:所述热固性树脂包括酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺或有机硅树脂;

所述不饱和油脂包括大豆油、桐油或菜籽油;

油脂固化助剂包括环烷酸盐;

所述环烷酸盐包括环烷酸锌或环烷酸钴。

4.如权利要求1所述的陶瓷生坯的制备方法,其特征在于:包括将所述陶瓷粉体、水、所述增塑剂和所述非水溶性固化剂混合,经捏合、练泥、挤制成型、干燥和固化的步骤。

5.如权利要求4所述的陶瓷生坯的制备方法,其特征在于:所述干燥包括烘干或微波干燥;所述固化的温度为80‑200℃。

6.如权利要求1所述的陶瓷生坯的应用,其特征在于:应用于制备蜂窝陶瓷、蓄热体陶瓷、脱硫脱硝催化剂、平板陶瓷膜或陶瓷辊棒。

说明书 :

一种陶瓷生坯及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及陶瓷技术领域,尤其涉及一种挤制成型制备得到的陶瓷及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 蜂窝陶瓷、蓄热体陶瓷、脱硫脱硝催化剂、平板陶瓷膜、陶瓷辊棒等陶瓷材料的生坯一般通过挤制法成型。挤制法成型即将向原料粉体中加入水和成型助剂等,将原料粉体制成可塑泥料,再将得到的可塑泥料采用模具挤出后形成蜂窝状、管状、或中空平板状湿坯,将湿坯干燥后切割、烧结即得到各种制品。
[0003] 挤制法成型要求泥料具有高塑性,泥料被挤出后能快速排除水分防止变形,且其干燥后得到的生坯还具有较高的强度以便于切割。因此,需向泥料中加入大量的增塑剂和坯体增强剂,如纤维素、聚乙烯醇等。但这些有机物虽然可以增塑,但其同时具有强吸水性,这会导致需向泥料加入大量的水分来确保泥料具有一定的柔软度,能使泥料在挤制过程顺利通过模具。然而,这些大量水分和有机助剂的加入,会导致坯体在干燥过程中产生大量的收缩,致使坯体较易产生裂纹,特别是尺寸较大的坯体。
[0004] 为了减少裂纹的产生,目前蓄热体、蜂窝陶瓷、陶瓷膜及陶瓷辊棒制品的生坯通常采用粒径较粗的原料制备泥料,再挤制成型。一方面粗颗粒的骨架减小了坯体的收缩,甚至可以接近零收缩,另一方面粗颗粒骨架形成了大孔径,减小了毛细管力,进一步减小了收缩应力。
[0005] 但是,如果采用粗原料来进行挤制成型会带来很多不足:第一,粗原料的烧结活性差,导致陶瓷材料烧成温度高,且最终产品难以达到完全致密,如当前蓄热体的孔隙率一般在15‑45%范围,导致蓄热体密度小,蓄热量不足;第二,粗原料形成的泥料流动性差,摩擦阻力大,对模具磨损严重,需加入大量的增塑剂和润滑剂,以提高成型性,这会增加原料成本和模具成本,而且增塑剂和润滑剂的脱除增加了尾气处理的成本;第三,粗颗粒陶瓷原料在混合、捏合、练泥和挤出过程中与设备的摩擦力较大,在这些工艺过程中将设备磨损,使铁杂质引入到泥料中,从而制备的产品杂质含量高,难以满足高温环境使用的需求;第四,由于粗原料挤制成型的方法得到的生坯难以烧结致密,这使得通过粗原料挤制成型的方法制备得到的蓄热体、蜂窝陶瓷及陶瓷辊棒陶瓷难以在更高温度应用。
[0006] 相反的,如改用细颗粒为原料挤制制备陶瓷生坯,可显著降低蓄热体、蜂窝陶瓷、陶瓷膜及陶瓷辊棒制品的烧结温度,减少模具的磨损,降低陶瓷制备成本,但以细颗粒为原料挤制成型仍存在很多问题:第一,泥料毛细管力大,含水率高,干燥收缩大,应力大,易开裂;第二,细颗粒制备的泥料即使只加入少量的增塑剂和坯体增强剂(<5‰),也具有较强的可塑性,降低助剂含量在一定程度上减少生坯纵向开裂,但干燥后的生坯强度低,往往会出现横向裂纹,且无法进行后续加工(如切割)。对于细颗粒泥料,增塑剂的添加与干燥开裂、生坯强度存在不可调和的矛盾。如以二氧化钛为原料的脱硝催化剂,其原料粒径为亚微米级,挤制后必须通过恒温恒湿慢速干燥,干燥周期长,生产效率低,设备投资大,且干燥合格率仍较低。
[0007] 有鉴于此,需要提出一种新的技术方案,来解决以细颗粒原料挤制成型制备陶瓷生坯会产生裂纹的技术难题。

发明内容

[0008] 本发明的第一个目的在于提供一种采用细颗粒陶瓷粉体作为原料并具有一定的加工强度陶瓷生坯。
[0009] 本发明的第二个目的在于提供一种所述陶瓷生坯的制备方法。
[0010] 本发明的第三个目的在于提供一种所述陶瓷生坯的应用。
[0011] 为实现上述目的,本发明采用以下技术手段:
[0012] 一种陶瓷生坯,由挤制成型得到,包括粒径小于5微米的陶瓷粉体、增塑剂、非水溶性固化剂和水;并且
[0013] 所述增塑剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的1wt%;水的加入量为10‑20wt%;其余为所述陶瓷粉体;并且
[0014] 所述陶瓷生坯通过非水溶性固化剂的交联补强;并且
[0015] 所述非水溶性固化剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的5wt%。
[0016] 所述陶瓷粉体包括氧化物陶瓷粉体、碳化物陶瓷粉体、氮化物陶瓷粉体或矿物陶瓷粉体;
[0017] 所述氧化物陶瓷粉体包括氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钛或氧化钙;
[0018] 所述碳化物陶瓷粉体包括碳化硅;
[0019] 所述氮化物陶瓷粉体包括氮化硅;
[0020] 所述矿物陶瓷粉体包括高岭土或石英。
[0021] 所述增塑剂包括纤维素、聚乙烯醇、海藻酸钠、淀粉、糊精、阿拉伯胶或明胶;
[0022] 所述增塑剂的加入量为所述陶瓷粉体的0.2‑0.5wt%。
[0023] 所述非水溶性固化剂包括加热可固化交联的有机物;
[0024] 所述有机物包括热固性树脂;或者
[0025] 所述有机物包括不饱和油脂和油脂固化助剂;
[0026] 所述油脂固化助剂的加入量为所述非水溶性固化剂加入量的0.1‑0.3wt%。
[0027] 所述热固性树脂包括酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺或有机硅树脂;
[0028] 所述不饱和油脂包括大豆油、桐油或菜籽油;
[0029] 油脂固化助剂包括环烷酸盐;
[0030] 所述环烷酸盐包括环烷酸锌或环烷酸钴。
[0031] 一种所述的陶瓷生坯的制备方法,包括将所述陶瓷粉体、所述增塑剂、所述非水溶性固化剂和水混合后进行挤制成型和固化的步骤。
[0032] 一种所述的陶瓷生坯的制备方法,包括将所述陶瓷粉体、水、所述增塑剂和所述非水溶性固化剂混合,经捏合、练泥、挤制成型、干燥和固化的步骤。
[0033] 一种所述的陶瓷生坯的制备方法,包括将所述陶瓷粉体、水、所述增塑剂和所述非水溶性固化剂混合,经捏合、练泥、真空练泥、挤制成型、干燥和固化的步骤。
[0034] 所述干燥包括烘干或微波干燥;所述固化的温度为80‑200℃。
[0035] 一种所述的陶瓷生坯的应用,应用于制备蜂窝陶瓷、蓄热体陶瓷、脱硫脱硝催化剂、平板陶瓷膜或陶瓷辊棒。
[0036] 相比于现有技术,本发明带来以下技术效果:
[0037] 本发明提供的陶瓷生坯开裂少,几乎不存在横向大裂纹,同时具备一定的加工强度。
[0038] 本发明提供的陶瓷生坯的制备方法可以在保证高挤出合格率和高生坯强度的情况下,实现细颗粒原料的挤制法成型与加工,并实现挤制法致密陶瓷的制备。
[0039] 本发明提供的陶瓷生坯应用在制备陶瓷制品时,得到的陶瓷制品成品率高,完整性高。

附图说明

[0040] 图1示出了实施例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯的照片;
[0041] 图2示出了实施例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯的烧结后的照片;
[0042] 图3示出了实施例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯的烧结后的照片;
[0043] 图4示出了对比例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯(80℃干燥)的照片;
[0044] 图5示出了对比例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯(100℃干燥)的照片;
[0045] 图6示出了对比例1制备得到的蜂窝陶瓷生坯(100℃干燥)的烧结后的照片;
[0046] 图7示出了对比例2制备得到的蜂窝陶瓷生坯的照片;
[0047] 图8示出了对比例2制备得到的蜂窝陶瓷烧结后的照片;
[0048] 图9示出了实施例4制备得到的蜂窝陶瓷生坯的照片;
[0049] 图10示出了实施例4制备得到的蜂窝陶瓷生坯的烧结后的照片;

具体实施方式

[0050] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0051] 挤制成型(Extrusion Pressing),又称挤出成型。其通常是指将陶瓷原料加入有机黏结剂和塑化成型助剂,经捏合、练泥、陈腐、真空练泥等工序,得到挤制用坯料后,将挤制坯料放入专用挤制成型设备,通过施加一定压力,使用活塞或螺杆通过开放式的压模嘴挤出成型坯体的一种陶瓷生坯的制备方法。挤出成型得到的陶瓷坯体可保持原有形状。在这种成型方法中,压模嘴即为成型模具,通过更换压模嘴可挤出不同形状的坯体。但是,挤制成型制备坯体在干燥过程中容易开裂。这是因为为了提高泥料挤出过程的流动性、挤出后坯体的形状保持性以及干燥后的加工强度,往往在泥料中加入了大量的有机增塑剂。但是,增塑剂具有非常强的吸水性,这使得挤制成型得到的陶瓷生坯一般含水量较高,同时增塑剂在水中的溶胀也会提高水溶液的表面张力,从而导致陶瓷坯体在干燥过程中产生较大的收缩,且大表面张力将会使不均匀干燥时出现更严重的应力不均,进而导致生坯开裂,特别是在模具挤出愈合处开裂(与挤出方向平行,即纵向裂纹)。但减少增塑剂加入会使陶瓷生坯强度不够,也会形成裂纹(与挤出方向垂直的裂纹,即横向裂纹)。为解决上述问题,本领域技术人员通常采用提高陶瓷原料的粒径的方法得以解决,但是,陶瓷原料的粒径的提高,也会产生一系列的问题。因此,如何采用细颗粒的陶瓷原料来进行挤制成型,并克服采用细颗粒的陶瓷原料进行挤制成型得到的陶瓷生坯在进行干燥和排胶时开裂的现象,成为一个亟待解决的问题。
[0052] 以蜂窝陶瓷为例,在制备用于制备蜂窝陶瓷的陶瓷生坯时,当颗粒粒径小于5微米时,增塑剂加入0.5wt%以上时就会出现严重的纵向裂纹,加入量少于0.2wt%时就会出现较多的横向裂纹,且增塑剂或者坯体增强剂(即黏结剂)加入量少于0.5wt%时甚至1wt%时,干燥后的坯体强度不高,无法进行后续加工。
[0053] 基于此,本发明提供了一种经挤制成型得到的陶瓷生坯,其采用非水溶性固化剂代替部分增塑剂,通过非水溶性固化剂的交联补强陶瓷生坯,使陶瓷生坯具有一定的可加工性。而且,采用非水溶性固化剂代替部分增塑剂可以降低增塑剂的加入量,同时,非水溶性固化剂本身并不吸水,因此,所述陶瓷生坯的含水量低,在陶瓷粉体粒径细小(小于5微米)时,也可以使其在干燥和排胶时产生的收缩非常小而避免所述陶瓷生坯在干燥和排胶时的开裂。因此,上述方法的关键在于增塑剂与加热可固化的有机物(非水溶性固化剂)的耦合应用。一方面,增塑剂与加热可固化的有机物的耦合应用后,增塑剂的用量仅为传统方法用量的1/5~1/10,其用量的大幅降低,显著减小了水溶液的表面张力和泥料的强度,有效消除挤出压力不均、干燥收缩或不均匀干燥带来的应力集中,从而显著降低细颗粒尺寸原料挤出成型干燥开裂的比例。因此,以细颗粒粉体为原料,通过少量的增塑剂和加热可固化的有机物的组合,可实现陶瓷生坯的挤制成型时,减少生坯在干燥过程中的开裂。另一方面,在坯体干燥后,加热可固化的有机物会发生交联固化,赋予干燥坯体较高的干坯强度,以弥补增塑剂减少导致的强度降低问题,从而满足生坯加工的要求。由此可见,加热可固化的有机物的引入,也不改变水的干燥特性,也不导致裂纹的产生。所述方法,可显著减少细颗粒尺寸原料的挤出成型开裂比例,可适用于纳米级、亚微米级到微米级粒径原料的挤出成型工艺,满足蜂窝陶瓷、蜂窝催化剂、陶瓷膜、蓄热陶瓷、陶瓷辊棒等产品的挤出成型。具体的,本发明提供的陶瓷生坯中,可以做到增塑剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的1wt%,水的加入量为10‑20wt%;并且非水溶性固化剂的含量不超过所述陶瓷粉体重量的
5wt%。
[0054] 本发明所述提供的陶瓷生坯对原料没有特殊的要求,适用性广,所述陶瓷粉体可以是氧化物陶瓷粉体、碳化物陶瓷粉体、氮化物陶瓷粉体或矿物陶瓷粉体。具体的,所述氧化物陶瓷粉体可以是氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钛或氧化钙;具体的,所述碳化物陶瓷粉体可以是碳化硅;具体的,所述氮化物陶瓷粉体可以是氮化硅;具体的,所述矿物陶瓷粉体可以是高岭土或石英。
[0055] 具体的,所述增塑剂可以采用纤维素、聚乙烯醇、海藻酸钠、淀粉、糊精、阿拉伯胶或明胶;优选的,所述增塑剂的加入量为所述陶瓷粉体的0.2‑0.5wt%。细颗粒原料本身加水之后具有一定的可塑性,因此只要加很少量的增塑剂就能满足塑性要求。
[0056] 优选的,所述非水溶性固化剂为加热可固化交联的有机物;由于其需要加热才可固化,其不会影响陶瓷泥料的塑性,可使陶瓷泥料顺利地被挤出,挤制成型后再经加热使其固化交联,从而使陶瓷生坯具备一定的强度和可加工性。具体的,所述可加热固化交联的有机物的添加量占陶瓷粉体重量的1‑5wt%。
[0057] 进一步优选的,所述有机物可以是热固性树脂;具体的,所述热固性树脂包括酚醛树脂、脲醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、聚酰亚胺或有机硅树脂;具体的,所述可加热固化的有机物优选与水相溶或可通过乳化分散于水中的有机物。热固性树脂为工业合成品,质量稳定,有成熟的改性技术,应用灵活,配置成乳液即可使用。
[0058] 进一步优选的,所述有机物可以是不饱和油脂和可使油脂固化的油脂固化助剂;具体的,所述油脂固化助剂的加入量为所述非水溶性固化剂加入量的0.1‑0.3wt%。具体的,所述不饱和油脂包括大豆油、桐油或菜籽油。油脂固化助剂包括环烷酸盐或异辛酸盐。
进一步优选的,所述环烷酸盐为环烷酸锌或环烷酸钴。进一步优选的,所述异辛酸盐为异辛酸钴。天然不饱和油脂在常温下粘度不大,在不改性的情况下能与陶瓷粉末充分混合均匀;
不饱和油脂具有较好的润滑性,还能起到润滑剂的作用,有效减小挤出过程中的阻力。而加入环烷酸盐或异辛酸盐的优点在于油脂固化助剂能催化不饱和油脂的固化,降低难固化油脂的固化温度,如菜油、大豆油,在不加环烷酸盐时需加热到180℃以上才能固化,而加入环烷酸盐后可在100℃固化。
[0059] 本发明还提供了一种所述的陶瓷生坯的制备方法,具体的,包括将所述陶瓷粉体、所述增塑剂、所述非水溶性固化剂和水混合后进行挤制成型和固化的步骤。本发明提供的陶瓷生坯的制备方法可以在保证高挤出合格率和高生坯强度的情况下,实现细颗粒原料的挤制法成型与加工,并实现挤制法致密陶瓷的制备。更具体的,所述的陶瓷生坯的制备方法,包括将所述陶瓷粉体、水、所述增塑剂和所述非水溶性固化剂混合,经捏合、练泥、挤制成型、干燥和固化的步骤。更具体的,所述干燥包括烘干、微波干燥、红外线干燥;所述固化的温度为80‑200℃。具体的,所述固化,是在水分排除后进一步加热或者排除过程中进一步加热加热,使临时结合剂固化,为干坯加工提供强度。优选的固化温度为80‑200℃。
[0060] 微波干燥、红外线干燥能促进树脂或者油脂的固化,提高干燥后得到的陶瓷生坯的强度。
[0061] 具体的,所述混料,可以采用球磨的方法进行。具体为,将各种陶瓷粉体和增塑剂按比例放入球磨机中干磨混料。
[0062] 具体的,所述捏合,为将所述球磨混合的粉料与水、可加热固化的有机物按比例在捏合机中捏合,形成塑性泥料。
[0063] 具体的,所述练泥,为将所述述捏合形成的塑性泥料在练泥机中练泥,形成泥段。
[0064] 具体的,所述真空练泥,为将所述述练泥的泥段在真空练泥机中真空练泥并形成泥段,提高泥料的密实度和均匀性。
[0065] 具体的,所述挤出成型,为将所述真空练泥形成的泥段放入挤出机中,经挤出模具成型,形成蜂窝陶瓷、蜂窝催化剂、蓄热体、陶瓷膜或者陶瓷辊棒湿坯。所述挤出机为液压式挤出机或者螺旋挤出式挤出机。
[0066] 本发明还提供了一种所述的陶瓷生坯的应用,应用于制备蜂窝陶瓷、蓄热体陶瓷、脱硫脱硝催化剂、平板陶瓷膜或陶瓷辊棒。本发明提供的陶瓷生坯应用在制备陶瓷制品时,得到的陶瓷制品成品率高,完整性高。具体的,所述方法制备得到的生坯可以进行所述切割,为对将生干坯加工成所需尺寸和形状。然后将所述生坯进行所述烧结,为对干坯高温处理后得到所需性能的程度,包括但不局限于得到多孔或致密陶瓷。
[0067] 以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
[0068] 实施例1
[0069] 本实施例以平均粒径为0.5μm的氧化铝粉为原料,制备致密99氧化铝蜂窝陶瓷。99千克的氧化铝粉体,1千克烧结助剂,0.3千克羟丙基甲基纤维素,3千克大豆油,0.003千克环烷酸锌,14千克水。将氧化铝粉体、烧结助剂和羟丙基甲基纤维素球磨5小时混合,将大豆油和环烷酸锌预混合,再将获得的粉体与大豆油‑环烷酸锌预混物及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在80℃干燥12小时后,再在120℃下固化得到高强度干坯,切割整型后(切割整型后得到的陶瓷生坯3
如图1所示)于1620℃下烧结,保温3小时,得到的氧化铝蜂窝陶瓷密度为3.83g/cm 。如图2和图3所示,致密氧化铝蜂窝陶瓷产品未开裂。
[0070] 对比例1
[0071] 本对比例以平均粒径为0.5μm的氧化铝粉为原料,制备致密99氧化铝蜂窝陶瓷。99千克的氧化铝粉体,1千克烧结助剂,3千克羟丙基甲基纤维素,3千克甘油(作为润滑剂),15千克水。将氧化铝粉体、烧结助剂和羟丙基甲基纤维素球磨5小时混合,再将获得的粉体与甘油及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在多种条件下干燥,均出现严重开裂。尝试的干燥条件如:40℃、60℃、80℃或100℃的烘箱中干燥,恒温恒湿干燥,微波干燥,红外干燥及前面几种复合干燥方式,均未能获得无裂纹的干坯。如图4‑5所示。图4为80℃干燥得到的陶瓷生坯照片,图5为100℃干燥得到的陶瓷生坯照片。将100℃干燥得到的生坯,烧结得到的陶瓷如图6所示。
[0072] 对比例2
[0073] 本对比例以平均粒径为0.5μm的氧化铝粉为原料,制备致密99氧化铝蜂窝陶瓷。99千克的氧化铝粉体,1千克烧结助剂,0.3千克羟丙基甲基纤维素,14千克水。将氧化铝粉体、烧结助剂和羟丙基甲基纤维素球磨5小时混合,然后在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯分别于40℃、60℃、80℃或100℃干燥12小时后,未能获得无裂纹的干坯,出现的裂纹为横向裂纹(图7‑8)。
[0074] 实施例2
[0075] 本实施例以平均粒径为0.23μm的钛白粉为原料,制备氧化钛蜂窝体。100千克的钛白粉,0.4千克羧甲基纤维素,2.5千克大豆油,0.002千克环烷酸锌,13千克水。将钛白粉和羧甲基纤维素球磨2小时混合,将大豆油和环烷酸锌预混合,再将获得的粉体与大豆油‑环烷酸锌预混物及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在80℃干燥12小时后,再在120℃下固化得到高强度干坯,切割整型后干坯无开裂现象。
[0076] 实施例3
[0077] 本实施例以平均粒径为200nm的稳定氧化锆粉为原料,制备氧化锆蜂窝陶瓷。100千克的稳定氧化锆粉,0.2千克羟丙基甲基纤维素,2.5千克桐油,0.002千克环烷酸锌,12.5千克水。将氧化锆粉和羟丙基甲基纤维素球磨2小时混合,将桐油油和环烷酸锌预混合,再将获得的粉体与桐油‑环烷酸锌预混物及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在60℃干燥12小时后,再在100℃下固化得到高强度干坯,切割整型后干坯无开裂现象。再于1560℃下烧结,保温3小时,得到的3
氧化锆蜂窝陶瓷密度为6.02g/cm。致密氧化锆蜂窝陶瓷产品未开裂。
[0078] 实施例4
[0079] 本实施例以平均粒径为0.5μm的碳化硅粉为原料,制备碳化硅蜂窝陶瓷。97千克的碳化硅粉,3千克烧结助剂,0.4千克羟丙基甲基纤维素,4千克酚醛树脂,14千克水。将碳化硅粉、烧结助剂和羟丙基甲基纤维素球磨5小时混合,将获得的粉体与酚醛树脂及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在60℃干燥12小时后,再在150℃下固化得到高强度干坯,切割整型后干坯无开裂现象(图9)。再于惰性条件下2200℃下烧结,保温3小时,得到的碳化硅蜂窝陶瓷密度为3.08g/3
cm。致密碳化硅蜂窝陶瓷产品未开裂(图10)。
[0080] 实施例5
[0081] 本实施例以平均粒径为3μm的氧化铝粉为原料,制备氧化铝平板陶瓷膜支撑体。92千克的氧化铝粉,8千克烧结助剂,0.5千克羟丙基甲基纤维素,4千克菜籽油,0.004千克异辛酸钴,13千克水。将氧化铝粉、烧结助剂和羟丙基甲基纤维素球磨2小时混合,将菜籽油和异辛酸钴预混合,再将获得的粉体与菜籽油‑异辛酸钴预混物及水在捏合机中混合30分钟,得到塑性泥料,经练泥、真空练泥、立式挤出机挤出成型,获得的蜂窝状湿坯在80℃干燥12小时后,再在130℃下固化得到高强度干坯,切割整型后干坯无开裂现象。再于1350℃下烧结,保温3小时,得到的无裂纹的氧化铝平板陶瓷膜支撑体,其气孔率为41%。
[0082] 下表示出了实施例1‑5制备得到的陶瓷生坯的生坯强度。
[0083]   生坯强度(MPa)实施例1 9.6
实施例2 10.2
实施例3 11.6
实施例4 9.8
实施例5 10.5
[0084] 从上表可以看出,实施例1‑5制备得到的陶瓷生坯的生坯强度高,具有很好的可加工性。
[0085] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。