[發明專利]一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法

有效

• 申請號: 201310004557.8
• 申請日: 2013-01-07
• 公開（公告）號: CN103058708A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 王剛;袁波;李紅霞;韓建燊;萬龍剛
• 申請（專利權）人: 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
• 主分類號: C04B38/10
• 分類號: C04B38/10;C04B35/565;C04B35/584;C04B35/622
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 李路平

1.一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于：所述的制備方法包括漿料的配制、泡沫漿料的制備及凝膠注模成型、成型后坯體的干燥、排膠和燒結；其具體的工藝步驟為：

1）漿料的配制：

以水、陶瓷粉體、分散劑、單體、交聯劑為起始原料配料，并進行球磨混合，得到分散穩定的漿料；?

2）泡沫漿料的制備及凝膠注模成型：

在步驟1）所得穩定漿料中加入發泡劑，機械攪拌得到泡沫漿料，然后向泡沫漿料中依次加入引發劑和催化劑，并快速澆注于模具中，靜置一段時間后泡沫漿料凝膠固化成型；

3）坯體的干燥、排膠和燒結：

將脫模后的坯體先后在恒溫恒濕箱和普通烘箱中干燥，然后置于空氣氣氛爐中進行排膠，最后在氮氣氣氛爐內進行燒結。

2.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的陶瓷粉體包括金屬硅粉和碳化硅粉，兩種粉體的純度均不低于95%，二者的質量加入比例為50-100%?:?50-0%；所述的分散劑為三聚磷酸銨、三聚磷酸鈉、六偏磷酸銨、六偏磷酸鈉、四甲基氫氧化銨中的一種；所述的單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺中的一種；所述的交聯劑為亞甲基雙丙烯酰胺、丙烯基丙烯酸甲酯中的一種。

3.按權利要求1或2所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于原料中水、分散劑、單體、交聯劑的加入量分別為陶瓷粉體質量的0.6-1.5倍、0.3-2.0%、2-20%、0.2-2.0%。

4.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的球磨混合工藝，球磨速度為30-200r/min，球磨時間為1-12h。

5.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的發泡劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸胺、十二烷基硫酸三乙醇胺中的一種；所述的引發劑為過硫酸銨；所述的催化劑為N,N,N’,N’-四甲基乙二胺。

6.按權利要求1或5所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的發泡劑、引發劑、催化劑的加入量分別為水、陶瓷粉體、分散劑、單體、交聯劑重量之和的1-5%、0.5-3.0%、0.01-0.1%。

7.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的機械攪拌發泡速度為80-400r/min，攪拌時間為0.5-2h。

8.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的干燥工藝為先將坯體置于濕度為50-90%和溫度為20-70oC的恒溫恒濕箱中干燥36-60h，再移至80-110oC的普通烘箱中干燥8-48h。

9.按權利要求1所述的一種低熱導率氮化硅結合碳化硅多孔陶瓷的制備方法，其特征在于所述的排膠工藝為在400-600oC的空氣氣氛爐內保溫2-6h；所述的燒結工藝為在1300-1500oC的氮氣氣氛爐內保溫2-10h。