[發(fā)明專利]一種氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷的制備方法

有效

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• 申請日: 2014-10-22
• 公開（公告）號: CN104311102A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設計）人: 唐竹興
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學
• 主分類號: C04B38/00
• 分類號: C04B38/00;C04B35/50;C04B35/58;C04B35/565;C04B35/584;C04B35/622
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷，屬于多孔陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭復合陶瓷是一種低膨脹、耐腐蝕、高強度、耐高溫的結(jié)構(gòu)陶瓷材料。氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷主要作為鋼水過濾元件應用于大型特種鋼鑄件的鋼鐵鑄造等行業(yè)。目前使用的氧化鋁泡沫陶瓷、六硼化鑭泡沫陶瓷普遍存在使用溫度低、抗熱沖擊性能差等問題，已無法滿足大型特種鋼鑄件連續(xù)鑄造的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷的制備方法，其技術(shù)方案為：

一種氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷的制備方法，將LaB₆、硅微粉、酚醛樹脂以重量比為40~88:10~40:2~20的比例并外加濃度為0.1~0.3wt%羥丙基甲基纖維素溶液40~60wt%均勻混合制成陶瓷漿料，然后將陶瓷漿料浸漬在聚氨酯泡沫上，干燥后在氮氣氣氛中、在溫度為300℃~1450℃緩慢升溫20~100小時，在1450℃保溫5~10小時，然后在真空或氬氣氣氛、溫度為1700~1750℃保溫20~120分鐘制成氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點為：

1、本發(fā)明制備的氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷顯微結(jié)構(gòu)均勻，強度高，孔大小均勻；

2、本發(fā)明采用的酚醛樹脂、聚氨酯泡沫以及羥丙基甲基纖維素炭化后形成的炭與硅粉完全反應形成碳化硅，避免了炭的殘留，而剩余的硅粉在高溫下與氮氣反應生成氮化硅將六硼化鑭結(jié)合起來，新生成的氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭制成氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷，避免了游離的殘留，硅使其強度大幅度提高；

3、該氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷重量輕、耐高溫、抗熱沖擊性能優(yōu)良。

具體實施方式

實施例1

將LaB₆、硅微粉、酚醛樹脂以重量比為40:40:20的比例并外加濃度為0.1wt%羥丙基甲基纖維素溶液40wt%均勻混合制成陶瓷漿料，然后將陶瓷漿料浸漬在聚氨酯泡沫上，經(jīng)干燥后在氮氣氣氛中、在溫度為300℃~1450℃緩慢升溫20小時，在1450℃保溫5小時，然后在真空或氬氣氣氛、溫度為1700℃保溫20分鐘制成氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷。

實驗所用的配料原料的純度均為工業(yè)純。

實施例2

將LaB₆、硅微粉、酚醛樹脂以重量比為60:25:15的比例并外加濃度為0.2wt%羥丙基甲基纖維素溶液50wt%均勻混合制成陶瓷漿料，然后將陶瓷漿料浸漬在聚氨酯泡沫上，經(jīng)干燥后在氮氣氣氛中、在溫度為300℃~1450℃緩慢升溫60小時，在1450℃保溫8小時，然后在真空或氬氣氣氛、溫度為1730℃保溫70分鐘制成氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷。

實驗所用的配料原料的純度均為工業(yè)純。

實施例3

將LaB₆、硅微粉、酚醛樹脂以重量比為88:10:2的比例并外加濃度為0.3wt%羥丙基甲基纖維素溶液60wt%均勻混合制成陶瓷漿料，然后將陶瓷漿料浸漬在聚氨酯泡沫上，干燥后在氮氣氣氛中、在溫度為300℃~1450℃緩慢升溫100小時，在1450℃保溫10小時，然后在真空或氬氣氣氛、溫度為1750℃保溫120分鐘制成氮化硅、碳化硅結(jié)合六硼化鑭泡沫陶瓷。

實驗所用的配料原料的純度均為工業(yè)純。