制备羟基磷灰石多孔材料的原料、制备方法和产品与流程

本发明属于无机材料制备领域，特别涉及一种制备羟基磷灰石多孔材料的原料、及羟基磷灰石多孔材料的制备方法和得到的产品。
背景技术：
：无机多孔材料例如多孔陶瓷等同时具有一定的支撑性能和吸附渗透性能，可以作为催化剂载体、电子烟雾化芯而使用。但是，多孔陶瓷例如氧化铝多孔陶瓷制备时，需要在陶瓷粉料中加入粘结剂和造孔剂，粘结剂用于提高坯料的结合力，造孔剂用于给陶瓷坯体制造孔洞，以便该陶瓷坯体形成多孔体。一般的粘结剂选自可塑性黏土等，造孔剂可以选自淀粉、石墨等。期待改进多孔陶瓷的配方或者生产工艺，可以提高多孔陶瓷孔隙率，以提高多孔陶瓷的吸附渗透性能。技术实现要素：本发明第一方面提供一种制备羟基磷灰石多孔材料的原料，所述原料包括羟基磷灰石和粘合剂，所述粘合剂包括：石蜡、聚丙烯、植物油、硬脂酸，所述原料中不含有造孔剂。优选地，所述原料各组分质量分数如下：羟基磷灰石55％～90％、石蜡5％～25％、聚丙烯3％～20％、植物油0.1％～3％、硬脂酸0.1％～3％。本发明第二方面提供一种羟基磷灰石多孔材料的制备方法，该制备方法所用的原料包括羟基磷灰石和粘合剂，所述粘合剂包括：石蜡、聚丙烯、植物油、硬脂酸，所述原料中不含有造孔剂；所述制备方法包括以下步骤：混料、注塑成形、热脱脂、烧结。优选地，所述原料各组分质量分数如下：羟基磷灰石55％～90％、石蜡5％～25％、聚丙烯3％～20％、植物油0.1％～3％、硬脂酸0.1％～3％。优选地，所述混料过程如下：将全部的粘结剂和一半质量的羟基磷灰石倒入捏合机中，在一定温度下进行加热和搅拌，待混炼成泥状后，再分多次逐步加入剩余的羟基磷灰石，待全部羟基磷灰石全部加入且混成泥状后再混炼1小时即可出料，用于下一步骤。优选地，所述热脱脂过程温度为150～800℃，时间为3～15小时，气氛为空气或氧气。优选地，所述烧结过程中，烧结气氛为空气，烧结温度为950～1350℃，时间为1～6小时。烧结温度可选自：950℃、1000℃、1050℃、1100℃、1150℃、1200℃、1250℃、1300℃。本发明第三方面提供第二方面所述的制备方法得到的羟基磷灰石多孔材料产品。上述技术方案在不矛盾的前提下，可自由组合。本发明具有以下有益效果：现有的多孔陶瓷原料中必须同时有粘合剂和造孔剂。粘合剂为无机粘合剂，烧结后会保持在多孔陶瓷中，一定程度上降低了多孔陶瓷的孔隙率。本发明首次提供一种多孔陶瓷原料配方，将粘合剂烧结后会形成孔洞，即粘合剂可以同时充当造孔剂，反而增大了多孔陶瓷的孔隙率，因此本发明的多孔陶瓷具有更好的吸附渗透性能。附图说明图1为羟基磷灰石形貌照片。图2为泥状混料照片。图3为注射样品实物照片。图4为浇口磨平前后照片(左-磨平后右-磨平前)。图5为热脱脂后坯体照片。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步说明本发明的内容。实施例1一种羟基磷灰石多孔材料的制备方法，该制备方法所用的原料由羟基磷灰石和粘合剂组成，所述粘合剂由石蜡、聚丙烯、植物油、硬脂酸组成。所述制备方法包括以下步骤：混料、注塑成形、去浇口、热脱脂、烧结。本实施例提供四种配比的原料，所述原料各组分质量分数如下表1。四种配比中粘结剂中各成分质量比例均为：石蜡:聚丙烯:植物油:硬脂酸＝25:20:3:3。表1所述制备方法各步骤具体操作如下：1、混料实验采用羟基磷灰石造粒料(形貌见图1)和粘结剂来混炼。粘结剂成分为：石蜡、聚丙烯(pp)、植物油及少量的硬脂酸。原料配比方式见表1。混料时将小型捏合机设定温度200℃，同时倒入羟基磷灰石和粘结剂，启动加热和正向搅拌。混炼时先加入全部的粘结剂和一半质量的羟基磷灰石，待混炼成泥状后(见图2)再分多次逐步加入剩余的羟基磷灰石。待全部羟基磷灰石全部加入且混成泥状后再混炼1小时即可出料。出料后将喂料用专用的破碎机破碎后放入冷柜内保存。2、注射成形实验采用φ12x12圆柱模具进行注射，注射参数见表2，注射样品见图3。表2实验参数模温料温注射压力注射速度注射时间室温160℃80mpa80mm/s1s3、去浇口由于喂料比较脆且浇口较大，将浇口掰断后，浇口端面会凹陷，因此需要将浇口用磨床磨平，磨平前后见图4。4、热脱脂将注射坯放入马弗炉中进行800℃热脱脂预烧，脱脂气氛为空气，经过800℃后粘结剂全部脱除，但粉末颗粒之间初步形成一定的烧结颈以维持坯体的强度，脱脂工艺如下。脱脂完后，坯体为白色，见图5。脱脂工艺如下：从室温升高到180摄氏度，用时在700分钟，再经过2480分钟，升高到300摄氏度，再经过600分钟，升高到350摄氏度，再经过360分钟，升高到500摄氏度，再经过180分钟，升高到800摄氏度，然后随炉却冷却到室温。5、烧结烧结在高温马弗炉中进行，烧结气氛为空气，烧结温度为1300℃，升温曲线为：以5℃/min升温至400℃，保温1h，再以10℃/min升温至烧结温度，保温2h，即可得羟基磷灰石烧结制品。测试其孔隙率数据为：53.9％。市售的常规氧化铝、氧化硅多孔陶瓷孔隙率大约范围为：35％～45％。因此，本发明的方法制备的多孔陶瓷的孔隙率远高于市售的氧化铝、氧化硅多孔陶瓷孔隙率。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3 

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