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专利号: 2023117234640
申请人: 宜春江理锂电新能源产业研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,包括步骤如下:S1、将原料分别进行球磨并烘干,然后按比例配置成第一陶瓷粉末;

S2、将第一陶瓷粉末转移至球磨机内,加入助熔剂四硼酸钠和金属丝,在球磨机内球磨搅拌,得到第二陶瓷粉末;

S3、将发泡材料均匀喷洒添加至第二陶瓷粉末中,得到第三陶瓷粉末;

S4、将第三陶瓷粉末转移至球磨机内,加入成孔剂粉末,在搅拌机内搅拌,得到预烧制料;

S5、将预烧制料放入模具中进行预烧,然后强搅拌除气;

S6、将步骤S5中除气后的混合物浇注到模具中进行循环冻融;

S7、将步骤S6中循环冻融后的混合物在氮气气氛下进行烧制,得到高强度发泡陶瓷。

2.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中原料为锂云母尾矿、陶瓷抛光废料、粉煤灰、硼砂,锂云母尾矿、陶瓷抛光废料、粉煤灰和硼砂质量比为16~20:32~40:16~20:14~26。

3.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中球磨转速为150r/min‑210r/min;

所述原料中锂云母尾矿的球磨时间为12‑24h;陶瓷抛光废料的球磨时间为8‑15h;粉煤灰的球磨时间为6‑10h;硼砂的球磨时间为6‑8h;烘干温度为90~120℃,烘干时间6~12h。

4.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S2中四硼酸钠用量为第一陶瓷粉末质量的14%‑26%,金属丝用量为第一陶瓷粉末质量的30%‑50%;球磨机转速为45r/min‑70r/min,球磨机内球磨搅拌时间不少于1h,得到的第二陶瓷粉末粒度小于75μm;

所述金属丝直径≤1mm,金属丝长度为0.5‑1.0cm,金属丝熔点不低于1200℃。

5.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中发泡材料为PVA凝胶与水按7~15:100的质量比混合得到,发泡材料用量为第二陶瓷粉末质量的7%‑15%。

6.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S4中成孔剂为Si3N4,成孔剂平均粒径为20‑60μm,成孔剂用量为第三陶瓷粉末质量的16‑

21%,搅拌机内搅拌时间不少于12h。

7.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中预烧制料在氮气气氛下进行烧制,氮气压强为0.05~0.2Mpa,烧制温度为900~1000℃,烧结时间为20~40min。

8.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S5中强搅拌除气时,转速为210r/min‑340r/min。

9.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S6中循环冻融具体为:在温度为‑10~‑15℃下冷冻20~30h,然后室温下解冻20~30h,继续在70~110℃烘箱中干燥12~24h,实现一个循环冻融;

所述步骤S6中循环冻融次数不少于2次。

10.根据权利要求1所述的冻融循环下高强度发泡陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤S7中烧制温度为900~1000℃,烧制时间为30~90min。