一种高温抗弯多孔陶瓷材料及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种高温抗弯多孔陶瓷材料及其制备方法和应用 (High-temperature bending-resistant porous ceramic material and preparation method and application thereof ) 是由 林颖菲 骆智超 路建宁 王娟 郑开宏 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高温抗弯多孔陶瓷材料及其制备方法和应用,涉及陶瓷材料的制备技术领域。本发明基于内生反应,形成富含氧化铝陶瓷颗粒的核和包含镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须的壳,其技术方案是：将硼化物、Al-(2)O-(3)与MgO细粉按一定配比混合,随后与植物胶黏剂和去离子水湿混均匀形成浆料,添加毫米级氧化铝陶瓷颗粒混合,使得浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面,得到触变性陶瓷坯料,将其机压成型,干燥后置于高温炉内,实现内生反应烧结,制得高温抗弯多孔陶瓷材料。本发明具有成本低廉和工艺简单的特点,所制备的多孔陶瓷材料高温力学性能优,热震稳定性好,适用于高温隔热、熔体净化或烟尘过滤领域。(The invention discloses a high-temperature bending-resistant porous ceramic material, and a preparation method and application thereof, and relates to the technical field of preparation of ceramic materials. The invention is based on an endogenous reaction to form a core rich in alumina ceramic particles and a shell containing magnesia-alumina spinel particles and boron mullite whiskers, and the technical scheme is as follows: adding boride and Al 2 O 3 Mixing with MgO fine powder at a certain ratio, wet-mixing with plant adhesive and deionized water to form slurry, and adding millimeter powderMixing the grade alumina ceramic particles to ensure that the slurry is well coated on the surfaces of the alumina ceramic particles to obtain a thixotropic ceramic blank, mechanically pressing the thixotropic ceramic blank to form the thixotropic ceramic blank, drying the thixotropic ceramic blank, and then placing the thixotropic ceramic blank in a high-temperature furnace to realize endogenous reaction sintering to prepare the high-temperature anti-bending porous ceramic material. The invention has the characteristics of low cost and simple process, and the prepared porous ceramic material has excellent high-temperature mechanical property and good thermal shock stability, and is suitable for the fields of high-temperature heat insulation, melt purification or smoke dust filtration.)
技术领域
本发明涉及陶瓷材料的制备技术领域，具体而言，涉及一种高温抗弯多孔陶瓷材料及其制备方法和应用。
背景技术
多孔陶瓷材料具有低密度、高比表面积、高透过率等优点，在高温隔热、烟尘过滤、熔体净化等领域都有广泛的应用前景，目前含有莫来石的多孔陶瓷兼具低热膨胀系数、良好的抗热震性和低的热导率，在高温下机械强度和化学稳定性优异，是熔融金属过滤器的重要候选材料之一。
现有的制备多孔陶瓷材料的过程中，常常添加矿化剂、助烧剂以及莫来石前驱溶液中的多种铝盐等，易使制品引入杂质物，不适用于金属熔体净化；此外，现有的多孔陶瓷制品其孔间连接为多形态、多组相的混杂组合，在高温服役下，易发生热应力不均而导致较差的热震稳定性，同时在制备多孔陶瓷材料的过程中还会出现工艺流程较为繁杂，不利于工业化生产等问题。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高温抗弯多孔陶瓷材料及其制备方法和应用，以改善上述问题。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种高温抗弯多孔陶瓷材料，其包括多个核壳结构单元，每个核壳结构单元中，核为氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石和硼莫来石晶须混杂嵌合层；
多个核壳结构单元之间由硼莫来石晶须交织颈接，形成贯通的多孔结构。
第二方面，本发明实施例还提供了一种高温抗弯多孔陶瓷材料的制备方法，其包括将成型的触变性陶瓷坯料进行烧结，以得到高温抗弯多孔陶瓷材料。
第三方面，本发明实施例还提供了如前述实施方式任一项得到的高温抗弯多孔陶瓷材料在高温隔热、熔体净化或烟尘过滤领域中的应用。
本发明的技术方案具有以下有益效果：
通过利用包覆反应烧结实现具有核壳结构的多孔陶瓷材料的制备，基于氧化铝陶瓷与硼化物-Al2O3-MgO浆料在烧结过程中的内生反应，形成以氧化铝为核，镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须嵌合分布为壳的混杂增强核壳结构单元，硼莫来石晶须形成交织颈部连接各核壳结构单元，促进了核壳微粒间锯齿咬合界面的形成，增大了制品的强度；利用核壳结构的多孔构型和特殊分布的镁铝尖晶石与硼莫来石晶须混杂相提高了制品的高温力学性能和热震稳定性。本发明是以具有核壳结构的氧化铝陶瓷颗粒为骨架，由搭接镁铝尖晶石颗粒的硼莫来石晶须交织颈接形成联通宏孔结构，以此构造具有优异高温力学性能的多孔陶瓷材料，可实现对铝合金及再生铝等熔融金属的高效过滤净化。
该多孔陶瓷材料的制备方法具有成本低廉和工艺简单的特点，所制备的多孔陶瓷材料高温机械性能与热震稳定性优良。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为高温抗弯多孔陶瓷材料的内部结构示意图；
图2为实施例1制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元的扫描电镜图；
图3为图2中高温抗弯多孔陶瓷材料的壳结构的形貌放大图；
图4为实施例1制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料中硼莫来石晶须形貌的扫描电镜图；
图5为对比例2制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的壳层形貌扫描电镜图；
图6为对比例3制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的壳层形貌扫描电镜图。
说明：A-氧化铝陶瓷颗粒；B-硼莫来石晶须；C-镁铝尖晶石颗粒；D-硼莫来石晶须交织颈部连接；F-壳层间闭孔；G-晶须无法颈接。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
多孔陶瓷材料具有低密度、高比表面积、高透过率等优点，在高温隔热、烟尘过滤、熔体净化等领域都有广泛的应用前景，但现有技术在制备多孔陶瓷材料时加入的矿化剂、助烧剂以及莫来石前驱溶液中的多种铝盐等易使制品引入杂质物，不适用于金属熔体净化，另外现有的多孔陶瓷制品的孔间连接为多形态、多组相的混杂组合，在高温服役下，易发生热应力不均而导致较差的热震稳定性。针对以上问题，发明人发现，通过控制硼化物、Al2O3、MgO的比例，得到的触变性陶瓷坯料经烧结后，能够使镁铝尖晶石和硼莫来石晶须混杂嵌合生长，该方法不添加矿化剂、助烧剂等，不会额外引入杂质，同时，由于控制了原料中各组分的比例，使多孔陶瓷材料是孔间连接形态较为单一，提高了多孔陶瓷材料的热震稳定性。
本发明的一些实施例提供了一种高温抗弯多孔陶瓷材料，其包括多个核壳结构单元，每个核壳结构单元中，核为氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石和硼莫来石晶须混杂嵌合层；多个核壳结构单元之间由硼莫来石晶须交织颈接，形成贯通的多孔结构。
镁铝尖晶石的热膨胀系数介于氧化铝和硼莫来石之间，在高温服役时，可有效缓和核壳结构单元的热应力作用，利于提高制品的热震稳定性；并且镁铝尖晶石在高温下具有较强吸收铁氧化物的能力和抗渣侵蚀能力，可有效吸附熔融金属中含铁渣夹杂物，进一步提高制品对熔融金属的净化效率和使用寿命。
硼莫来石的晶须形态比表面积大，有效增大与过滤夹杂物的接触面积，提高夹杂物捕捉效率，从而提高制品对熔融金属的净化效果；并且硼莫来石晶须形成交织颈部连接各核壳结构单元，能够促进各核壳结构单元间锯齿咬合界面的形成，增大了制品的强度。
在可选的实施方式中，硼莫来石晶须包括2A1B硼莫来石晶须和9A2B硼莫来石晶须的至少一种。
在可选的实施方式中，氧化铝陶瓷颗粒为白刚玉或棕刚玉，粒径为5～20目。
本发明的一些实施例提供了上述高温抗弯多孔陶瓷材料的制备方法，包括将成型的触变性陶瓷坯料进行烧结，以得到高温抗弯多孔陶瓷材料。
利用包覆反应烧结实现具有核壳结构单元的多孔陶瓷材料的制备，通过硼化物-Al2O3-MgO浆料中原料的配比、其与氧化铝陶瓷颗粒的质量比、氧化铝陶瓷颗粒粒径的选取，以及成型压力和烧结制度等对多孔陶瓷核壳微结构进行调控，制得能应用于更高温度的多孔陶瓷材料。
本发明的一些实施例基于氧化铝陶瓷与硼化物-Al2O3-MgO浆料在烧结过程中的内生反应，形成以氧化铝陶瓷颗粒为核，镁铝尖晶石与硼莫来石晶须混杂嵌合层为壳的混杂增强核壳结构单元，硼莫来石晶须形成交织颈部连接各核壳结构单元，促进了核壳结构单元间锯齿咬合界面的形成，增大了制品的强度；镁铝尖晶石的热膨胀系数介于氧化铝和硼莫来石之间，在高温服役时，可有效缓和核壳结构单元的热应力作用，利于提高制品的热震稳定性。
在可选的实施方式中，触变性陶瓷坯料为硼化物-Al2O3-MgO浆料和氧化铝陶瓷颗粒的混合物。
在可选的实施方式中，硼化物-Al2O3-MgO浆料的制备方法包括：将硼化物-Al2O3-MgO粉体，植物胶粘剂和去离子水，湿混均匀，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料。
优选地，硼化物-Al2O3-MgO粉体，植物胶粘剂和去离子水的质量比为100：3～12：25～40。
优选地，植物胶粘剂为淀粉胶、糊精胶、羧甲基纤维素胶、木质素胶的一种。
在可选的实施方式中，硼化物-Al2O3-MgO粉体的制备包括：将硼化物、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)采用三维混料机混合均匀。
优选地，硼化物、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)的质量比为1：0.6～1：0.4～0.6。
通过上述配比制备得到的硼化物-Al2O3-MgO浆料经内生反应烧结后，镁铝尖晶石趋向于氧化铝陶瓷颗粒生长，将氧化铝陶瓷颗粒包裹，硼莫来石晶须趋向于在镁铝尖晶石外侧颈接，连接各核壳结构单元，形成多孔陶瓷材料。
优选地，硼化物为氧化硼和硼酸中至少一种。
优选地，硼化物、氧化铝、氧化镁为工业级，粒径为400～1000目。
在可选的实施方式中，硼化物-Al2O3-MgO浆料和氧化铝陶瓷颗粒的质量比为1：4～6。
上述配比能够使氧化铝陶瓷颗粒被硼化物-Al2O3-MgO浆料完全包覆，保证了内生反应所需原料以及具有核壳结构氧化铝陶瓷颗粒骨架形成。
优选地，将硼化物-Al2O3-MgO浆料和氧化铝陶瓷颗粒加入三维混料机中，混合均匀，混合时间2～6h，使得硼化物-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，形成触变性陶瓷坯料。
在可选的实施方式中，触变性陶瓷坯料在烧结前还包括成型。
上述成型是将触变性陶瓷坯料在10～80MPa条件下机压成型。
优选地，成型后的坯体于80～120℃干燥12～48h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以2～5℃/min速率升温至1150～1300℃，保温2～5h，冷却，期间实现内生反应烧结。
在上述烧结制度下得到的多孔陶瓷材料在结构稳定性与高温力学性能方面均有较好的效果。
本发明的一些实施例提供了上述任一项的一种高温抗弯多孔陶瓷材料在高温隔热、熔体净化或烟尘过滤领域中的应用。
本发明的一些实施例是以具有核壳结构的陶瓷颗粒为骨架，由搭接镁铝尖晶石颗粒的硼莫来石晶须交织颈接形成联通宏孔结构，以此构造具有优异高温力学性能的多孔陶瓷材料，可实现对铝合金及再生铝等熔融金属的高效过滤净化。
本发明的一些实施例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能为：孔隙率15～45％，高温(1200℃)抗弯强度大于8MPa，高温(800℃)抗压强度大于8MPa，抗热震性优异。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
制备B2O3-Al2O3-MgO粉体：称取粒径为400～1000目的工业级氧化硼(B2O3)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)，按质量比为1：0.8：0.4在三维混料机混合均匀，混合时间4h，得到B2O3-Al2O3-MgO混合粉体；
制备B2O3-Al2O3-MgO浆料：将质量比为100：3：25的B2O3-Al2O3-MgO混合粉体、淀粉胶、去离子水配料，加入混料机中湿混2h，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料；
制备触变性陶瓷坯料：将上述B2O3-Al2O3-MgO浆料与白刚玉氧化铝陶瓷颗粒按质量比1：4配料，白刚玉氧化铝陶瓷颗粒的粒径为10～20目，采用三维混料机混合2h，使得B2O3-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，得到触变性陶瓷坯料；
成型：将上述触变性陶瓷坯料在10MPa条件下机压成型，获得坯体；
烧结：成型后的坯体置于恒温干燥箱进行干燥，干燥温度为120℃，干燥时间为12h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以2℃/min的速率升温至1300℃，保温2h，随炉冷却，期间实现内生反应烧结。
如图2所示，本实施例制得了具有核壳结构的高温抗弯多孔陶瓷材料，其中A处为核，其富含氧化铝陶瓷颗粒，外层的B和C为壳，B为硼莫来石晶须，C为镁铝尖晶石颗粒；将图2的壳层放大400倍，在图3中能够发现壳层中形成了镁铝尖晶石颗粒C与硼莫来石晶须B的混杂嵌合层；图4中的D处为硼莫来石晶须交织颈部连接，通过硼莫来石晶须的交织颈部连接将单个的核壳结构单元组合成高温抗弯多孔陶瓷材料。
本实施例制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能如下：孔隙率为45％，高温(1200℃)抗弯强度为8.1MPa，高温(800℃)抗压强度为8.9MPa，根据行业标准YB/T 4018《耐火制品抗热震性试验方法》检测，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为98％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为87％，抗热震性优异。
实施例2
制备B2O3-Al2O3-MgO粉体：称取粒径为400～1000目的工业级氧化硼(B2O3)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)，按质量比为1：1：0.6在三维混料机混合均匀，混合时间12h，得到B2O3-Al2O3-MgO混合粉体；
制备B2O3-Al2O3-MgO浆料：将质量比为100：12：25的B2O3-Al2O3-MgO混合粉体、糊精胶、去离子水配料，加入混料机中湿混8h，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料；
制备触变性陶瓷坯料：将上述B2O3-Al2O3-MgO浆料与棕刚玉氧化铝陶瓷颗粒按质量比1：6配料，棕刚玉氧化铝陶瓷颗粒的粒径为5～10目，采用三维混料机混合6h，使得B2O3-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，得到触变性陶瓷坯料；
成型：将上述触变性陶瓷坯料在40MPa条件下机压成型，获得坯体；
烧结：成型后的坯体置于恒温干燥箱进行干燥，干燥温度为100℃，干燥时间为24h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以5℃/min的速率升温至1150℃，保温5h，随炉冷却，期间实现内生反应烧结，制得具有核壳结构的高温抗弯多孔陶瓷材料，其中核富含氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须混杂嵌合层。
本实施例制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能如下：孔隙率为32％，高温(1200℃)抗弯强度为11.2MPa，高温(800℃)抗压强度为12.3MPa，根据行业标准YB/T 4018《耐火制品抗热震性试验方法》检测，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为97.5％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为86.7％，抗热震性优异。
实施例3
制备B2O3-Al2O3-MgO粉体：称取粒径为400～1000目的工业级氧化硼(B2O3)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)，按质量比为1：0.6：0.4在三维混料机混合均匀，混合时间8h，得到B2O3-Al2O3-MgO混合粉体；
制备B2O3-Al2O3-MgO浆料：将质量比为100：12：40的B2O3-Al2O3-MgO混合粉体、羧甲基纤维素胶、去离子水配料，加入混料机中湿混4h，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料；
制备触变性陶瓷坯料：将上述B2O3-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒按质量比1：5配料，其中氧化铝陶瓷颗粒由40％的白刚玉和60％的棕刚玉组成，白刚玉的粒径为10～20目，棕刚玉的粒径为5～10目，采用三维混料机混合4h，使得B2O3-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，得到触变性陶瓷坯料；
成型：将上述触变性陶瓷坯料在80MPa条件下机压成型，获得坯体；
烧结：成型后的坯体置于恒温干燥箱进行干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为48h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以3℃/min的速率升温至1200℃，保温4h，随炉冷却，期间实现内生反应烧结，制得具有核壳结构的高温抗弯多孔陶瓷材料，其中核富含氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须混杂嵌合层。
本实施例制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能如下：孔隙率为15％，高温(1200℃)抗弯强度为15.5MPa，高温(800℃)抗压强度为16.3MPa，根据行业标准YB/T 4018《耐火制品抗热震性试验方法》检测，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为98％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为87％，抗热震性优异。
实施例4
制备B2O3-Al2O3-MgO粉体：称取粒径为400～1000目的工业级氧化硼(B2O3)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)，按质量比为1：1：0.4在三维混料机混合均匀，混合时间6h，得到B2O3-Al2O3-MgO混合粉体；
制备B2O3-Al2O3-MgO浆料：将质量比为100：8：30的B2O3-Al2O3-MgO混合粉体、木质素胶、去离子水配料，加入混料机中湿混8h，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料；
制备触变性陶瓷坯料：将上述B2O3-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒按质量比1：5配料，其中氧化铝陶瓷颗粒由40％的棕刚玉和60％的白刚玉组成，棕刚玉的粒径为10～20目，白刚玉的粒径为5～10目，采用三维混料机混合3h，使得B2O3-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，得到触变性陶瓷坯料；
成型：将上述触变性陶瓷坯料在50MPa条件下机压成型，获得坯体；
烧结：成型后的坯体置于恒温干燥箱进行干燥，干燥温度为110℃，干燥时间为30h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以4℃/min的速率升温至1250℃，保温3h，随炉冷却，期间实现内生反应烧结，制得具有核壳结构的高温抗弯多孔陶瓷材料，其中核富含氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须混杂嵌合层。
本实施例制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能如下：孔隙率为25％，高温(1200℃)抗弯强度为13.8MPa，高温(800℃)抗压强度为14.9MPa，根据行业标准YB/T 4018《耐火制品抗热震性试验方法》检测，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为96.9％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为85.6％，抗热震性优异。
实施例5
制备B2O3-Al2O3-MgO粉体：称取粒径为400～1000目的工业级氧化硼(B2O3)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)，按质量比为1：1：0.5在三维混料机混合均匀，混合时间10h，得到B2O3-Al2O3-MgO混合粉体；
制备B2O3-Al2O3-MgO浆料：将质量比为100：10：35的B2O3-Al2O3-MgO混合粉体、淀粉胶和糊精胶、去离子水配料，其中淀粉胶和糊精胶的质量相同，加入混料机中湿混8h，得到B2O3-Al2O3-MgO浆料；
制备触变性陶瓷坯料：将上述B2O3-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒按质量比1：6配料，其中氧化铝陶瓷颗粒由50％的棕刚玉和50％的白刚玉组成，棕刚玉的粒径为10～16目，白刚玉的粒径为10～16目，采用三维混料机混合6h，使得B2O3-Al2O3-MgO浆料良好包覆于氧化铝陶瓷颗粒表面，得到触变性陶瓷坯料；
成型：将上述触变性陶瓷坯料在30MPa条件下机压成型，获得坯体；
烧结：成型后的坯体置于恒温干燥箱进行干燥，干燥温度为90℃，干燥时间为36h，将干燥后的坯体置于高温炉内，以3℃/min的速率升温至1250℃，保温3h，随炉冷却，期间实现内生反应烧结，制得具有核壳结构的高温抗弯多孔陶瓷材料，其中核富含氧化铝陶瓷颗粒，壳为镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须混杂嵌合层。
本实施例制备得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能如下：孔隙率为38％，高温(1200℃)抗弯强度为9.5MPa，高温(800℃)抗压强度为10.3MPa，根据行业标准YB/T 4018《耐火制品抗热震性试验方法》检测，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为95.3％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为85.1％，抗热震性优异。
对比例1
本对比例与实施例1的区别仅在于，在硼化物-Al2O3-MgO粉体中添加氧化硅(SiO2)，其中氧化硼(B2O3)、氧化硅(SiO2)、α-氧化铝(α-Al2O3)、氧化镁(MgO)的质量比为0.5:0.5:0.8:0.4。
本对比例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元的壳层有含硅莫来石晶须与镁铝尖晶石颗粒，性能如下：孔隙率为45％，高温(1200℃)抗弯强度为7.5MPa，高温(800℃)抗压强度为8.0MPa，20次800℃热震材料的抗折强度保持率为92％，20次900℃热震材料的抗折强度保持率为80％。
说明莫来石晶须成分对多孔陶瓷热稳定性有较大影响，含硅莫来石的热稳定性弱于硼莫来石，本对比例形成的多孔陶瓷材料核壳结构单元壳层为混杂组相，对制品的抗热震性产生消极影响。
对比例2
本对比例与实施例1的区别仅在于，B2O3-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒的质量比为1:3。
本对比例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元如图5所示，图5中的F处能够发现其壳层存在明显闭孔，不利于制品的过滤净化效果。
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于，B2O3-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒的质量比为1:7。
本对比例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元如图6所示，图6中的G处能够发现其壳层形成不完整，部分氧化铝陶瓷颗粒裸露，部分区域的莫来石晶须颈接效果欠佳，制品的力学性能不稳定。
对比例2和3得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能与实施例1差别较大，说明硼化物-Al2O3-MgO浆料与氧化铝陶瓷颗粒的质量比对多孔陶瓷材料的联通宏孔结构的形成有较大影响。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于，氧化铝陶瓷颗粒的粒径目数小于5目。
本对比例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元的壳层偏薄，影响制品作为熔体净化用时的高温力学性能和抗渣侵蚀能力。
对比例5
本对比例与实施例1的区别仅在于，氧化铝陶瓷颗粒的粒径目数大于20目。
本对比例得到的高温抗弯多孔陶瓷材料的核壳结构单元的壳层偏厚，制品的孔隙率偏低，导致制品的过滤效率低。
对比例4和5得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能与实施例1差别较大，说明氧化铝陶瓷颗粒的粒径对多孔陶瓷材料的核壳结构单元的壳层结构有较大影响，甚至影响制品的净化效率和使用寿命。
对比例6
本对比例与实施例1的区别仅在于，触变性陶瓷坯料在机压成型时的压力为8MPa。
本对比例得到的成型坯体较为松散，在转移干燥过程中易发生变形或坍塌，得到的多孔陶瓷材料孔隙率约为45％，相应的高温(1200℃)抗弯强度为6.1MPa，高温(800℃)抗压强度小于6.8MPa，高温力学性能不稳定。
对比例7
本对比例与实施例1的区别仅在于，触变性陶瓷坯料在机压成型时的压力为85MPa。
本对比例得到成型坯体中的部分氧化铝陶瓷颗粒发生开裂现象，且包覆的浆料发生挤出流失，得到的多孔陶瓷材料孔隙率小于15％，孔结构的连通性欠佳。
对比例6和7得到的高温抗弯多孔陶瓷材料性能与实施例1差别较大，说明触变性陶瓷坯料的成型压力对多孔陶瓷材料的成型稳定性有较大影响。
对比例8
本对比例与实施例1的区别仅在于，烧结反应时的高温保温温度为1100℃。
本对比例得到的多孔陶瓷材料中难以形成所需的硼莫来石晶须，其中核壳结构单元间的颈接效果欠佳，说明烧结反应的温度对多孔陶瓷材料核壳结构单元的壳层组织及反应连接作用有较大影响。
综上所述，本发明的一些实施例基于氧化铝陶瓷与硼化物-Al2O3-MgO浆料在烧结过程中的内生反应，形成以氧化铝为核，镁铝尖晶石颗粒与硼莫来石晶须混杂嵌合层为壳的核壳结构单元。通过合理调整硼化物-Al2O3-MgO浆料中原料的配比、其与氧化铝陶瓷粉的质量比、以及氧化铝陶瓷粉粒径的选取，成型压力和烧结制度等，对多孔陶瓷核壳微结构进行调控，制得能应用于更高温度的多孔陶瓷材料，提高了制品的高温力学性能和热震稳定性，可实现对铝合金及再生铝等熔融金属的高效过滤净化效果。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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