氮化硅多孔陶瓷的制备方法

摘要

本发明提供一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法，包括悬浮陶瓷浆料的制备、发泡、成型和烧成，其特征在于：将制备的悬浮陶瓷浆料外加一定量发泡剂在氮气环境中强力搅拌一定时间形成直径为5～600μm的气泡，然后外加引发剂和催化剂继续搅拌0.5～3分钟得到多孔浆料，将多孔浆料注入非吸水模具中，在氮气保护下室温放置1分钟～48小时，然后在60～150℃的温度下时间为10分钟～6小时固化成型，然后脱模干燥，使坯体的含水率低于0.5wt％以下，将干燥后的坯体脱脂，并在一定条件下烧成。由于陶瓷粉体在悬浮陶瓷浆料中分布均匀，且采用特殊的发泡原理，使制得的多孔浆料气泡多且大小、分布均匀，由其制成的氮化硅多孔陶瓷坯体显微结构、密度均匀，制得的氮化硅多孔陶瓷成品率高。

主权项

一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法，包括悬浮陶瓷浆料的制备、发泡、成型和烧成，其中悬浮陶瓷浆料的制备是：有机单体的组分为N，N‑亚甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺，其重量百分比为1～10：90～99，将1～75wt％的有机单体溶解于25～99wt％的水中形成有机溶液；分散剂采用浓度为20～60wt％的聚丙烯酸铵溶液，有机溶液与分散剂按重量百分比85～97：3～15混合后并调整pH值8～11制得混合有机溶液；氮化硅陶瓷粉体为氮化硅粉80～98wt％、三氧化二钇1～10wt％和氧化铝1～10wt％的混合物，然后将粒度为0.2～5μm的氮化硅陶瓷粉体与混合有机溶液按重量百分比60～90∶10～40充分混合后加球石研磨后，再真空处理至浆料中没有气泡逸出，制成悬浮陶瓷浆料，其特征在于：发泡剂为氧化酰胺、脂肪酸、羟基乙基纤维素、烷基酰氨丙基二甲胺氧化物、正己醇、正庚烷、烷基醇酰胺磷酸脂、脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸脂、辛基苯基聚氧乙烯醚、聚丙烯酸铵、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、鼠李糖脂、十六烷苯磺酸的任一种，在悬浮陶瓷浆料中外加入加入量为悬浮陶瓷浆料的0.001～5wt％的发泡剂，在氮气环境中强力搅拌1～20分钟形成直径为5～600μm的气泡；然后外加引发剂和催化剂继续搅拌0.5～3分钟得到多孔浆料，其中引发剂为浓度为1～5wt％的过硫酸铵溶液，加入量为悬浮陶瓷浆料的0.01～0.2wt％，催化剂为N，N，N，N‑四甲基己二胺，加入量为悬浮陶瓷浆料的0.01～0.2wt％；将多孔浆料注入非吸水模具中，在氮气保护下室温放置1分钟～48小时，然后在60～150℃的温度下时间为10分钟～6小时固化成型，然后脱模干燥，使坯体的含水率低于0.5wt％以下，将干燥后的坯体脱脂，坯体的脱脂温度为600℃～1300℃，脱脂时间不低于0.5小时，并在1400～1700℃的温度范围内、在氢气或氩气或氮气气氛中烧制10～180分钟的条件下烧成。