[發明專利]一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法

在審

• 申請號: 202011276517.5
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112299871A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 哈爾濱科友半導體產業裝備與技術研究院有限公司
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B35/565;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 哈爾濱市文洋專利代理事務所(普通合伙) 23210
• 代理人: 王艷萍

1.一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于該方法按以下步驟進行：

一、將粗、細兩種碳化硅粉末按質量比為1：(0.2～2)混合均勻，得到碳化硅混合粉末；按碳化硅混合粉末的質量百分濃度為10％～30％將碳化硅混合粉末加入到無水非極性溶劑中，混合均勻后，再按二三價金屬醇鹽的質量百分濃度為0.1％～0.3％加入二三價金屬醇鹽，攪拌反應30～60min，得到碳化硅分散液Ⅰ；

二、按水與正丁醇的混合溶液的質量百分濃度為1％～3％，將水與正丁醇的混合溶液滴加到碳化硅分散液Ⅰ中，攪拌反應30～60min，得到碳化硅分散液Ⅱ；

三、將碳化硅分散液Ⅱ在高于所使用有機溶劑沸點的條件下干燥12h～24h，得到處理過的碳化硅粉末；

四、按分散劑的質量百分比濃度為1％～10％、處理過的碳化硅粉的質量百分比濃度為10％～30％、燒結助劑的質量百分濃度為1％～10％稱取分散劑、處理過的碳化硅粉和燒結助劑；先將分散劑加入到去離子水中，攪拌均勻后再加入處理過的碳化硅粉，攪拌分散2～5min后再加入燒結助劑，持續攪拌5～10min，得到漿液；

五、將多孔陶瓷支撐體浸入到漿液中保持1～5min后取出，在溫度為40～80℃的條件下干燥8～24h，得到預制體；

六、將預制體放在燒結爐中，將燒結爐腔內先抽真空至10^-4-10^-6Pa，然后充入氬氣至5～10個大氣壓，然后以1000～1500℃/h的升溫速度加熱到1500～2000℃保持4～5h，降溫，得到含碳化硅膜的多孔陶瓷。

2.根據權利要求1所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中所述的無水非極性溶劑為正己烷、環己烷、石油醚或二氧六環。

3.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟一中所述的二三價金屬醇鹽為三異丙醇鋁、三乙醇鋁、乙醇鎂或異丙醇鎂。

4.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟二中所述的水與正丁醇的混合溶液中，水與正丁醇的摩爾比為1：(4～5)。

5.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟四中所述的分散劑為聚乙二醇、聚丙烯酰胺或羧甲基纖維素。

6.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟四中所述的分燒結助劑為氧化鋁、氧化釔或硼。

7.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟五中所述的多孔陶瓷支撐體的孔徑范圍1～1000μm，孔隙率為20％～90％。

8.根據權利要求1或2所述的一種含碳化硅膜的多孔陶瓷的制備方法，其特征在于步驟五中所述的多孔陶瓷支撐體為氧化鋁、氮化硼或碳化硅。