[發(fā)明專利]一種層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711342641.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108101544B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 史忠旗;楊必果;張博;張哲健;夏鴻雁;王繼平;王波;王紅潔;楊建鋒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C04B35/577
• 分類號: C04B35/577;C04B35/626;C04B35/64;C04B38/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王霞

1.一種層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）配制陶瓷漿料

將分散劑溶于去離子水中制得穩(wěn)定的溶液，向該穩(wěn)定的溶液中加入燒結助劑和兩種或兩種以上的粒徑不同的SiC顆粒混合而成的SiC陶瓷顆粒，球磨混料，制得陶瓷漿料；

所述粒徑不同的SiC顆粒包括粒徑為30～75μm的大粒徑SiC顆粒和粒徑為0.4～30μm的小粒徑SiC顆粒；

2）漿料除氣

采用真空攪拌除氣法去除陶瓷漿料中的氣泡；

3）冷凍

將經(jīng)步驟2）除氣處理后的陶瓷漿料置于冷卻模具中，進行冷凍，冷凍溫度為-5℃～-55℃，得到冷凍生坯；

4）真空冷凍干燥

將冷凍生坯在-55℃、1Pa的真空度下，真空冷凍干燥處理，制得多層片狀梯度多孔SiC坯體；

5）排膠和燒結

將多層片狀梯度多孔SiC坯體，自室溫起，以1～3℃/min的升溫速率，加熱至500～800℃，排膠處理2～4h；再以10～12℃/min的升溫速率，加熱至1300～1500℃，保溫3～5h，制得層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷；

步驟1）中，陶瓷漿料的固相含量為15%～45%。

2.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟1）中，30～75μm的大粒徑SiC顆粒所占的質量比為10%～90%，余量為0.4～30μm的小粒徑SiC顆粒。

3.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟1）中，0.4～30μm的小粒徑SiC顆粒所占質量比為9%～88%，余量為30～75μm的大粒徑SiC顆粒。

4.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟1）中，分散劑為羧甲基纖維素鈉，添加量為SiC陶瓷顆粒質量的0.3%～1%。

5.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟1）中，燒結助劑為Al₂O₃，用量為SiC陶瓷顆粒質量的4%～8%。

6.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟1）中，球磨混料的處理時間為20～30h。

7.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟3）所述的冷卻模具，側壁和基底采用低導熱的硅膠材料，中心棒采用高導熱的銅棒。

8.根據(jù)權利要求1所述的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟4）所述真空冷凍干燥處理的時間為5～30h。

9.采用權利要求1～8中任意一項所述的制備方法制得的層片狀梯度多孔碳化硅陶瓷。