一種多孔陶瓷吸聲材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于多孔陶瓷技術領域，具體涉及一種多孔陶瓷吸聲材料的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國經濟的快速發展，人們越來越重視自己的生活質量，噪音污染的治理逐漸受到了重視。噪音對人的聽力會帶來直接的損害，甚至使人喪失聽力，同時也會影響人的心血管系統和神經系統，對人們的健康生活帶來嚴重的影響。
[0003]多孔吸聲材料可分為纖維類和塊體類。無機纖維材料如玻璃棉和巖棉的吸聲性能優良，且容重小，可壓縮等優點使其成為多孔吸聲材料的主流產品。但無機纖維材料存在易脫落、損害人體健康等問題，上述問題阻礙這些吸聲材料的廣泛應用和發展。
[0004]多孔陶瓷是一種含有較多孔隙，利用材料中的孔隙結構結合材料本身性質來達到所需要的物理化學性能的無機非金屬材料。吸聲性能優良的多孔陶瓷必須具備合適的顯氣孔率和孔徑分布。多孔陶瓷吸聲材料具有耐高低溫、耐腐蝕、中高頻吸聲系數大等優點，具有良好的發展前景。
[0005]目前，多孔吸聲陶瓷材料常采用的制備方法有顆粒堆積法、添加造孔劑法、氣體發泡發等，上述制備方法制得的多孔陶瓷吸聲材料要么具有較高的抗壓強度，但孔隙率低，吸聲性能較差，要么吸聲性能優良，但抗壓強度不高。
【發明內容】
[0006]為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種吸聲性能優良且具有高強度的多孔陶瓷吸聲材料及其制備方法。
[0007]為實現上述目的，本發明采用的技術方案為:
一種多孔陶瓷吸聲材料，主要由如下重量份數的原料制成:
長石粉50-60份、章村土 10-15份、白膠泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸納0.5-2份、氯化鉀0.5-1.5份、膠凝劑1-5份、十二烷基硫酸鈉0.2-1.5份。
[0008]進一步地，所述膠凝劑為海藻酸鈉。
[0009]上述多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，包含以下步驟:
O制備陶瓷漿料
稱取長石粉50-60份、章村土 10-15份、白膠泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸納0.5-2份、氯化鉀0.5-1.5份，膠凝劑1-5份，球磨后制得陶瓷漿料；
2)漿料發泡
在制得的陶瓷漿料中添加十二烷基硫酸鈉0.2-1.5份，加熱至65°C _100°C，保溫5_15min，然后進行機械攪拌，攪拌速度為800r/min-1200r/min，攪拌時間為5_10min ；
3)注模、脫模干燥
將機械攪拌發泡后的漿料注入模具中，經過30min-60min后脫模，再自然陰干10_20h進行干燥處理，干燥溫度為30°C -50°C ;得到干燥的坯件； 4)燒成
將干燥后的坯件入窯燒成，燒成溫度為1130°C -1150°C，保溫10-20min，即得到所述多孔陶瓷吸聲材料。
[0010]有益效果:與現有技術相比，本發明的優點是:該種方法制得的陶瓷吸聲材料吸聲性能優良且強度高，平均吸聲系數彡0.7，抗壓強度彡6MPa，容重彡800kg/m3。選擇海藻酸鈉作為膠凝劑，在65°C左右的溫度下能完全溶解，冷卻后能在短時間內完全膠凝，具有足夠的強度承受濕坯的重量。另外，膠凝劑占固相比例很低，在燒成過程中不需要專門的排膠處理，便于工藝操作。選擇十二烷基硫酸鈉作為表面活性劑，該發泡劑的發泡倍數已經泡沫的穩定性都是優良的，是發泡漿料的空氣體積分數達到70%以上，孔與孔之間具有大量的連通通道，顯氣孔率在70%以上。
【具體實施方式】
[0011]下面由具體實施例來進一步說明本發明:
實施例1:一種多孔陶瓷吸聲材料，主要由如下重量份數的原料制成:長石粉50份、章村土 15份、白膠泥35份、水35份、六偏磷酸納0.5份、氯化鉀0.5份、海藻酸鈉I份、十二燒基硫酸納0.2份。
[0012]上述多孔陶瓷吸聲材料的制備方法如下:
先稱取長石粉50份、章村土 15份、白膠泥35份、水35份、六偏磷酸納0.5份、氯化鉀0.5份、海藻酸鈉I份，進行球磨，球磨過程中料球比為1: 1.8，球磨時間為2h ;球磨后制得陶瓷漿料，在制得的陶瓷漿料中添加十二烷基硫酸鈉0.2份并加熱至65°C，保溫5min，然后進行機械攪拌5min，攪拌速度為800r/min，最后將攪拌后的楽料注入模具中，經過30min后脫模，再自然陰干1h進行干燥處理，干燥溫度為30°C ;得到干燥的坯件；最后進窯燒成，燒成過程中溫度的控制為:室溫-600°C，升溫速率為2°C /min, 600-1000°C，升溫速率為120C /min，1000-1130°C，升溫速率為0.5°C /min，在燒成溫度為1130°C，保溫20min ;即得到所述的多孔陶瓷吸聲材料。
[0013]按照本實施例的組分及重量份數比生產的多孔陶瓷吸聲材料性能如下:
容重:800 g/cm3
開口孔隙率:70%
抗壓強度:6.7MPa 平均吸聲系數:0.7
實施例2:—種多孔陶瓷吸聲材料，主要由如下重量份數的原料制成:長石粉60份、章村土 15份、白膠泥25份、水50份、六偏磷酸納2份、氯化鉀1.5份、海藻酸鈉5份、十二烷基硫酸鈉1.5份。
[0014]上述多孔陶瓷吸聲材料的制備方法如下:
先稱取長石粉60份、章村土 15份、白膠泥25份、水50份、六偏磷酸納2份、氯化鉀1.5份、海藻酸鈉5份，進行球磨，球磨過程中料球比為1:2，球磨時間為4h ;球磨后制得陶瓷漿料，在制得的陶瓷漿料中添加十二烷基硫酸鈉1.5份并加熱至100°C，保溫15min，然后進行機械攪拌lOmin，攪拌速度為1200r/min，最后將攪拌后的楽料注入模具中，經過60min后脫模，再自然陰干20h進行干燥處理，干燥溫度為50°C ;得到干燥的坯件；最后將干燥后的坯件入窯燒成，燒成過程中溫度的控制為:室溫_600°C，升溫速率為3°C /min, 600-1000°C，升溫速率為12 °C /min，1000-1150°C，升溫速率為3°C /min，在燒成溫度為1150 °C，保溫1min ;即得到所述的多孔陶瓷吸聲材料。
[0015]按照本實施例的組分及重量份數比生產的多孔陶瓷吸聲材料性能如下:
容重:750 g/cm3
開口孔隙率:75%
抗壓強度:7MPa 平均吸聲系數:0.7
實施例3:—種多孔陶瓷吸聲材料，主要由如下重量份數的原料制成:長石粉55份、章村土 10份、白膠泥35份、水45份、六偏磷酸納I份、氯化鉀I份、海藻酸鈉3份、十二烷基硫酸鈉I份。
[0016]上述多孔陶瓷吸聲材料的制備方法如下:
先稱取長石粉55份、章村土 10份、白膠泥35份、水45份、六偏磷酸納I份、氯化鉀I份、海藻酸鈉3份，進行球磨，球磨過程中料球比為1:1.9，球磨時間為3h ;球磨后制得陶瓷漿料，在制得的陶瓷漿料中添加十二烷基硫酸鈉I份并加熱至75°C，保溫lOmin，然后進行機械攪拌7min，攪拌速度為1000r/min，最后將攪拌后的楽料注入模具中，經過50min后脫模，再自然陰干10_20h進行干燥處理，干燥溫度為40°C;得到干燥的坯件；最后進窯燒成，燒成過程中溫度的控制為:室溫-600°C，升溫速率為2°C /min，600-1000°C，升溫速率為12°C /min, 1000-1140°C，升溫速率為2°C /min，在燒成溫度為1140°C，保溫15min ;即得到所述的多孔陶瓷吸聲材料。
[0017]按照本實施例的組分及重量份數比生產的多孔陶瓷吸聲材料性能如下:
容重:750 g/cm3
開口孔隙率:75%
抗壓強度:7MPa 平均吸聲系數:0.7
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種多孔陶瓷吸聲材料，其特征在于，主要由如下重量份數的原料制成: 長石粉50-60份、章村土 10-15份、白膠泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸納0.5-2份、氯化鉀0.5-1.5份、膠凝劑1-5份、十二烷基硫酸鈉0.2-1.5份。2.根據權利要求1所述的多孔陶瓷吸聲材料，其特征在于，所述膠凝劑為海藻酸鈉。3.根據權利要求1所述的多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟: O制備陶瓷漿料 稱取長石粉50-60份、章村土 10-15份、白膠泥25-35份、水35-50份、六偏磷酸納0.5-2份、氯化鉀0.5-1.5份，膠凝劑1-5份，球磨后制得陶瓷漿料； 2)漿料發泡 在制得的陶瓷漿料中添加十二烷基硫酸鈉0.2-1.5份，加熱至65°C _100°C，保溫5_15min，然后進行機械攪拌，攪拌速度為800r/min-1200r/min，攪拌時間為5_10min ； 3)注模、脫模干燥 將機械攪拌發泡后的漿料注入模具中，經過30min-60min后脫模，再自然陰干10_20h進行干燥處理，干燥溫度為30°C -50°C ;得到干燥的坯件； 4)燒成 將干燥后的坯件入窯燒成，燒成溫度為1130°C -1150°C，保溫10-20min，即得到所述多孔陶瓷吸聲材料。4.根據權利要求3所述的一種多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，其特征在于，步驟(I)中，所述球磨過程中料球比為1:1.8-2，球磨時間為2-4h。5.根據權利要求3所述的一種多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，其特征在于，所述燒成溫度為:室溫-600°C，升溫速率為2-3 °C /min，600-1000°C，升溫速率為12 °C /min,1000-1150°C，升溫速率為 0.5-3°C /min，保溫 10_20min。6.根據權利要求3所述的一種多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，其特征在于，所述模具是由金屬、玻璃或者塑料材料制成。
【專利摘要】本發明公開了一種多孔陶瓷吸聲材料的制備方法，先按比例稱取陶瓷粉料、分散劑、膠凝劑、水，球磨后制得陶瓷漿料，在制得的陶瓷漿料中添加表面活性劑并加熱，然后進行機械攪拌，最后將攪拌后的漿料注入模具中，再脫模干燥，最后進窯燒成。本發明的優點：本發明制得的多孔陶瓷吸聲材料抗壓強度高，且吸聲性能好，中高頻吸聲系數大。
【IPC分類】C04B35/16, C04B35/63, C04B35/632, C04B38/02
【公開號】CN105174999
【申請號】
【發明人】羅杰, 馬成良, 楊志峰, 王士維, 王根水, 謝從珍, 劉少華
【申請人】江蘇南瓷絕緣子股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月27日