[发明专利]一种碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法有效
申请号: | 201910116646.9 | 申请日: | 2019-02-13 |
公开(公告)号: | CN109851379B | 公开(公告)日: | 2020-12-08 |
发明(设计)人: | 杨金龙;干科;杨洁;鲁毓钜;张笑妍;任博;陈雨谷;王亚利 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | C04B35/80 | 分类号: | C04B35/80 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 张建纲 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 纳米 陶瓷 复合材料 制备 方法 | ||
1.一种碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,包括,
S1、将碳纳米管、水、分散剂、pH调节剂混合,超声搅拌,得到碳纳米管悬浮液;
S2、将所述碳纳米管悬浮液、陶瓷粉体、水、分散剂、pH调节剂混合球磨,得到混合悬浮体;
S3、将所述混合悬浮体经真空除气,注入模具,水浴处理,脱模得到复合陶瓷材料湿坯;
S4、将所述复合陶瓷材料湿坯进行干燥,得到复合陶瓷材料干坯;
S5、将所述复合陶瓷材料干坯进行烧结,得到复合陶瓷材料;
其中,所述分散剂为异丁烯和马来酸酐的碱性水溶性聚合物;
所述碳纳米管悬浮液的pH值为9-11,所述混合悬浮体的pH值为9-11。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,所述异丁烯和马来酸酐的碱性水溶性聚合物为isobam 04、isobam10、isobam 104、isobam 110、isobam 310和isobam 600中的一种或几种。
3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,所述碳纳米管为单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羟基化碳纳米管、羧基化碳纳米管中的一种或几种;所述陶瓷粉体为氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化钇、氮化硅、碳化硅、氮化硼、硼化锆、钛酸锶钡、锆钛酸铅中的一种或几种;所述pH调节剂为氨水。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,S1步骤中,所述分散剂的质量占碳纳米管质量的0.5%-5%;S2步骤中,所述分散剂的质量占陶瓷粉体质量的0.1%-2%。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,S2步骤中,所述混合悬浮体,以体积百分比计,固相含量为45-55%;所述碳纳米管的质量占所述陶瓷粉体质量的0.1%-5%。
6.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,S3步骤中,所述真空除气的时间为15-45分钟,所述水浴处理的温度为50-80℃,所述水浴处理的时间为0.5-3小时。
7.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,S4步骤中,所述干燥步骤为,复合陶瓷材料湿坯在室温下放置6-24小时后,放入烘箱,在80℃下干燥12-48小时。
8.根据权利要求1所述的碳纳米管/陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,S5步骤中,所述烧结为,以每分钟5℃的升温速率升温至1250-1950℃,保温2-3小时;所述烧结过程中通入氩气或氮气中的一种,气压为0.1MPa-1MPa。
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