[发明专利]高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法在审
申请号: | 202110587302.3 | 申请日: | 2021-05-27 |
公开(公告)号: | CN113277854A | 公开(公告)日: | 2021-08-20 |
发明(设计)人: | 张景德;李子禾;常籽萱;韩桂芳 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | C04B35/577 | 分类号: | C04B35/577;C04B35/622;C04B38/00 |
代理公司: | 北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙) 11387 | 代理人: | 张向琨 |
地址: | 250061 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 强度 莫来石 结合 碳化硅 多孔 陶瓷材料 制备 方法 | ||
1.一种高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,包括步骤:
步骤一,将基体原料加入球磨罐中,再加入分散剂水溶液、球磨介质,进行一次磨球,一次球磨之后再加入粘结剂溶液,继续二次球磨,得到浆料,其中,所述基体原料为碳化硅粉体、氢氧化钠铝粉体、氧化钇粉体、氟化钙粉体;
步骤二,将步骤一所得到的浆料倒入容器中,放入冷冻干燥器机进行干燥脱水,得到固体物;
步骤三,将步骤二得到的粉体造粒,然后过筛;
步骤四,将步骤三得到的筛下物利用模具干压成型,得到生坯;
步骤五,将步骤四得到的生坯进行真空干燥;
步骤六,将步骤五真空干燥后的生坯在空气气氛中进行常压烧结。
2.根据权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在步骤一中,
碳化硅粉体的颗粒尺寸为100nm-1μm;
氢氧化铝粉体的颗粒尺寸为2-10μm;
氧化钇粉体的颗粒尺寸为100nm-1μm;
氟化钙粉体的颗粒尺寸为100nm-1μm。
3.根据权利要求1所述的原位生长莫来石晶须增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,在步骤一中,
分散剂水溶液中的分散剂为四甲基氢氧化铵或硅酸钠;
球磨介质为去离子水或无水乙醇;
粘结剂溶液为聚乙烯醇与去离子水构成或聚乙烯醇缩丁醛酯与无水乙醇构成。
4.如权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在步骤一中,
以基体原料的总质量计,碳化硅粉体、氢氧化铝粉体、氧化钇粉体以及氟化钙粉体的质量比为(40-80):(15-50):(0.5-30):(0.2-2);
分散剂水溶液质量为基体原料质量的0.1%-10%,分散剂占分散剂水溶液的质量比为10%-25%;
球磨介质的质量为基体原料质量的0.5倍-5倍;
粘结剂溶液的质量为基体原料质量的0.5%-5%,粘接剂占粘结剂溶液的质量比为5%-10%。
5.根据权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,在步骤一中,
一次球磨的时间为2h-12h;
二次球磨的时间为1h-6h。
6.根据权利要求1所述的原位生长莫来石晶须增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法,其特征在于,
在步骤二中,冷冻干燥的温度为-20℃至-80℃,冷冻干燥脱水的时间为36h-48h。
7.如权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,
在步骤三中,造粒采用研磨方式,过筛的筛网的目数为40目-200目。
8.根据权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,
在步骤四中,干压采用两次单向加压,首先将步骤三所得到的筛下物单向加压,压力为80Mpa-100Mpa,保压时间为1min-3min,之后将模具颠倒,再次单向加压,压力为80Mpa-100Mpa,保压时间为1min-3min。
9.根据权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,
在步骤五中,真空干燥温度为50℃-120℃,真空干燥时间为12h~36h,真空干燥的真空度小于200Pa。
10.根据权利要求1所述的高强度莫来石结合碳化硅多孔陶瓷材料的制备方法,其特征在于,
在步骤六中,烧结温度为1450℃-1550℃,保温时间为1h-4h。
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