一种多孔碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种多孔碳化硅陶瓷的制备方法，属于碳化硅多孔陶瓷制备技术领域。本发明将桦木块干燥至恒重，热解制得多孔碳模板，在多孔模板表面平铺硅粉，二次加热保温后，通空气煅烧，与碳化硼、炭黑等混合球磨制得陶瓷浆料，经脱泡、液氮冻结、冷冻干燥、二次升温保温制得多孔碳化硅陶瓷。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品孔径均匀，抗震热性好；机械强度高，无掉渣、开裂、粉化等现象发生。

主权项

一种多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）截取一段1～2kg桦木块，将桦木块置于干燥箱中，在105～110℃下干燥至恒重，将干燥后的桦木块按年轮截面向上平放于反应釜中，在氮气氛围下，加热至750～800℃，热解4～5h，随后停止加热，继续通入氮气，待温度冷却至室温，得多孔碳模板；（2）称取250～400g上述多孔碳模板平铺在反应釜底部，再称取300～500g硅粉平铺在多孔碳模板表面，在氮气氛围下，加热至1500～1550℃，保持温度1～2h，继续加热至1600～1700℃，保持温度1～2h，冷却至500～600℃，通入空气煅烧1～2h，冷却至室温后取出，得生物形态多孔碳化硅；（3）分别称量70～80g上述生物形态多孔碳化硅，0.5～0.8g碳化硼，2.5～3.0g炭黑，0.2～0.3g四甲基氢氧化铵，2～3mL质量分数为5%聚乙烯醇溶液和70～80mL去离子水，装入行星式球磨机中，以300～400r/min球磨1～2h，再分别加入0.6～0.8g吐温‑80和15～20g纳米氧化铝，以200～250r/min球磨30～40min，得陶瓷浆料；（4）将上述陶瓷浆料置于真空干燥箱中，抽至真空度为1～10Pa，静置脱泡30～40min，将脱泡后的陶瓷浆料注入模具中，并将模具浸入液氮中冻结1～2min，随后转入真空冷冻干燥箱中，在温度为‑50～‑40℃、真空度为1～10Pa下，冷冻干燥20～24h，脱模后，将脱模物放入管式炉中，以10℃/min速率程序升温至500～600℃，保温1～2h，再以5℃/min速率程序升温至1200～1500℃，保温2～3h，冷却至室温，得多孔碳化硅陶瓷。