[發(fā)明專利]一種泡沫碳化硅陶瓷及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711218831.6 | 申請日： | 2017-11-28 |
| 公開（公告）號： | CN107935628B | 公開（公告）日： | 2020-07-28 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張躍;宋國強(qiáng) | 申請（專利權(quán)）人： | 北京航空航天大學(xué) |
| 主分類號： | C04B38/10 | 分類號： | C04B38/10;C04B35/565;C04B35/624;C04B35/64 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002 | 代理人： | 王文君;陳征 |
| 地址： | 100191*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 泡沫 碳化硅 陶瓷 及其 制備 方法 | ||
1.一種泡沫碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，以碳化硅為原料，經(jīng)發(fā)泡-注凝-燒結(jié)工藝制備，即得；
所述燒結(jié)以氧化鋁、氧化釔和非晶SiBCN作為燒結(jié)助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟包括：
1）制備漿料：將有機(jī)單體，交聯(lián)劑加入去離子水中至溶解，得到預(yù)混液，再將粘結(jié)劑和分散劑分別加入所得預(yù)混液，得液相體系，將碳化硅和所述燒結(jié)助劑與所述液相體系混合，控制固相體積分?jǐn)?shù)為35-45%，得漿料；
2）發(fā)泡：取步驟1）所得漿料，持續(xù)攪拌，加入發(fā)泡劑，然后迅速加入引發(fā)劑和催化劑，發(fā)泡至均勻；
3）注凝：將步驟2）所得漿料凝膠固化，低溫保濕干燥即得泡沫碳化硅坯體；
4）燒結(jié)：將所得泡沫碳化硅坯體經(jīng)燒結(jié)即得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述非晶SiBCN以如下方法制備得到：
取聚硼硅氮烷在真空條件下，通入氮?dú)?，在氮?dú)鈿夥障乱?10℃/min 的升溫速率從室溫升至150-170℃并保溫2-3h，然后將氮?dú)鈸Q成氬氣，在氬氣氣氛下以 5℃/min 升溫至1000-1100℃保溫 2-3h，降溫，即得。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，將所得非晶SiBCN研磨過200目篩。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，按照重量份計(jì)，所述碳化硅與燒結(jié)助劑的比例為（75-85）：（15-25）；
所述燒結(jié)助劑包括氧化鋁和氧化釔的混合物10-20份，非晶SiBCN 5-10份。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，按照重量份計(jì)，所述碳化硅與燒結(jié)助劑的比例為（75-85）：（15-25）；
所述燒結(jié)助劑包括氧化鋁和氧化釔的混合物10-20份，非晶SiBCN 5-10份。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁和氧化釔的摩爾比為（3-7）：3。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述氧化鋁和氧化釔的摩爾比為5:3。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)單體為丙烯酰胺，交聯(lián)劑為N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，引發(fā)劑為過硫酸銨，催化劑為四甲基乙二胺，發(fā)泡劑為十二烷基硫酸鈉，粘結(jié)劑為聚乙烯醇，分散劑為四甲基氫氧化銨。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，
所述有機(jī)單體、交聯(lián)劑、粘結(jié)劑、分散劑、去離子水質(zhì)量比為（4.3-4.8）：（0.28-0.36）：（0.25-0.30）：（0.15-0.18）：（30-34）。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，
所述有機(jī)單體、交聯(lián)劑、粘結(jié)劑、分散劑、去離子水質(zhì)量比為（4.3-4.8）：（0.28-0.36）：（0.25-0.30）：（0.15-0.18）：（30-34）。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制備方法，其特征在于，
所述引發(fā)劑、催化劑、發(fā)泡劑、步驟1）所取漿料的重量比例為（0.11-0.13）：（0.05-0.07）：（1.65-2.0）：（100-120）。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中，將碳化硅和所述燒結(jié)助劑與所得液相體系混合，所述固相體積分?jǐn)?shù)為35-42%，轉(zhuǎn)速為300-350r/min，經(jīng)球磨6-10h得漿料。
14.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中，將碳化硅和所述燒結(jié)助劑與所得液相體系混合，所述固相體積分?jǐn)?shù)為35-42%，轉(zhuǎn)速為300-350r/min，經(jīng)球磨6-10h得漿料。
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