[发明专利]一种耐高温抗热震陶瓷材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种耐高温抗热震陶瓷材料的制备方法，属于耐高温材料制备技术领域。本发明首先以甘蔗为原料，将其粉碎后和铝粉以及镁粉混合得到混合物，接着再以稻壳为原料，先将稻壳热解，再将稻壳热解物和碱液混合反应，反应结束后将反应液和混合物共混反应，并在反应的过程中通入二氧化碳曝气，得到胶体产物，随后将胶体产物干燥炭化，并高温烧结，最终制得耐高温抗热震陶瓷材料，本发明制得的耐高温抗热震陶瓷耐高温性能好，抗热震能力极佳，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种耐高温抗热震陶瓷材料的制备方法，属于耐高温材料制备技术领域。

背景技术

陶瓷，就其材料而言，分为陶器、炻器和瓷器，也就俗称的陶、炻和瓷。陶瓷是自然材料通过人类生产的实践发展的高级材料状态，其材料的理化性能出众：其表面装饰手法丰富，耐酸雨，具有良好的自洁功能，表面釉色有半透明的玻璃质感；陶瓷经过人类千百年的劳动实践，有着丰富的成型和制造工艺手段。

随着社会的发展，陶瓷在很多领域中占有重要的地位，并且受到很多消费者的认可，陶瓷的使用环境十分复杂，尤其是具有高温的环境下，大大降低了使用寿命，增加成本，所以现有的陶瓷仍然不能满足社会发展的需要，仍需要研制出一种具有耐高温的陶瓷来满足需求。

耐高温陶瓷材料，其在航空航天、高功率发动机以及军事装备保障等领域得到了广泛应用。随着工业技术的高速发展，耐高温陶瓷材料越来越受到各国学者和研究人员的注意，世界各地的材料科学家都在研究新一代高强度、抗氧化、耐高温、抗热震性能好、结构稳定和使用寿命长的耐高温陶瓷材料。耐高温陶瓷材料能够有效防护基体材料受到热断裂失效的行为，如高温腐蚀、氧化等，同时通过在耐高温较差的材料表面涂覆耐高温陶瓷涂层达到高级材料的热防护性能，也大大降低了成本。

陶瓷材料的抗热震性能是力学性能和热热学性能的综合表现，陶瓷材料在使用过程中经常会经历急热急冷的过程，抗热震性能是其一个重要的性能特征，如果材料的抗热震性能不好，受到热震破坏而炸裂，即使其它性能再好也起不了作用，因此，如何提高陶瓷材料的抗热震性能具有重要的应用意义。

随着航空航天的迅速发展，发动机的推重比及工作效率越来越高，从而导致发动机热端部件工作的环境温度提高，并且需要承受富氧燃气冲击的影响，工作环境更加严酷。然而能够同时具有优良的高温性能和抗高温能力的高温结构材料较少，并且造价成本昂贵。为了提升现有高温合金或不锈钢的耐高温能力，需要在其表面涂覆耐高温涂层材料。

但是目前常见的陶瓷材料耐高温性能以及抗热震性较差，因此发明一种新型耐高温抗热震陶瓷对耐高温材料制备技术领域具有积极的意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前常见的陶瓷材料耐高温性能以及抗热震性较差的缺陷，提供了一种耐高温抗热震陶瓷材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种耐高温抗热震陶瓷材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

将预制坯体置入马弗炉中，预烧2～3h，预烧结束后再以20℃/min的速率程序升温至1800～2000℃，继续烧制3～5h，最终制得耐高温抗热震陶瓷材料；

所述预制坯体的制备步骤为：

将胶体状产物先放入烘箱中，在105～110℃下干燥1～2h，再移入炭化炉中，在氮气保护状态下保温炭化处理3～4h，得到预制坯体；

所述胶体产物的制备步骤为：

将反应液和混合物混合后得到底物，将底物装入底部带有曝气装置的反应釜中，通过曝气装置将二氧化碳气体以1～2L/min的速率通入底物中，并对底物加热升温直至底物沸腾反应2～3h后，得胶体状产物；

所述反应液的制备步骤为：