[發明專利]具有多級孔徑結構的高孔隙率氮化硅多孔陶瓷的制備方法

無效

• 申請號: 201110187425.4
• 申請日: 2011-07-06
• 公開（公告）號: CN102351563A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 陳斐;潘皓亮;沈強;王傳彬;張聯盟
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.一種具有多級孔徑結構的高孔隙率氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征是以有機硅樹脂為粘結劑和小孔造孔劑、萘粉為大孔造孔劑制備氮化硅多孔陶瓷的方法，其步驟包括：

（1）包覆：將α-氮化硅粉體與乙醇混合，得到α-氮化硅料漿；將有機硅樹脂與甲苯混合，得到有機硅樹脂稀溶液；將α-氮化硅料漿與有機硅樹脂稀溶液混合均勻，得到混合料漿，其中α-氮化硅與純有機硅樹脂的體積比為1:9～4:1，混合時間為6～24h；α-氮化硅料漿中α-氮化硅的體積分數為10～80%，有機硅樹脂稀溶液中有機硅樹脂體積分數為10～50%；

（2）預處理：將混合料漿在80～120℃干燥12～24h，所得固體經球磨后過篩，得到包覆粉體；

（3）混合：將所得的包覆粉體與萘粉混合均勻，得到混合粉料；

（4）成型：將混合粉料模壓成型或模壓后繼續冷等靜壓成型，成型壓力為10～400?MPa，得到成型樣品；

（5）排膠：采用階梯升溫模式將成型樣品在50～130℃排膠12～24h，得到素坯；

（6）裂解：將素坯在1100～1700℃、氮氣氣氛下常壓燒結，升溫速率為0.5～10℃/min，保溫時間為1～5h，即得到所述具有多級孔徑結構的高孔隙率氮化硅多孔陶瓷。

2.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的多級孔徑結構是指氮化硅多孔陶瓷孔徑范圍涵蓋0.1～500μm，呈多級分布。

3.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：氮化硅多孔陶瓷的孔隙率為25～75%。

4.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：包覆粉體中有機硅樹脂的體積含量為20～90%。

5.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：α-氮化硅粉體的中位粒徑為0.4～5μm，所得包覆粉體的粒徑≤100μm。

6.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：萘粉的中位粒徑≤300μm。

7.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的混合粉料中，包覆粉體與萘粉的質量比為19:1～1:1。

8.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：模壓成型壓力為10～150MPa；或模壓后繼續冷等靜壓成型，成型壓力為100～400MPa。

9.根據權利要求1所述的氮化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的采用階梯升溫模式，即50～70℃保溫1～2h；升溫至70～90℃保溫8～16h；升溫至90～110℃保溫2～8h；最后升溫至110～130℃保溫1～4h。