[发明专利]一种碳化硅泡沫陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将碳化硅粉体、氧化铝粉体混合均匀，再加入水，搅拌均匀；再加入聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠，搅拌均匀，球磨处理，最后加入正丁醇，得到陶瓷浆料；

S2，将聚氨酯泡沫模板进行预处理后浸入步骤S1所得的陶瓷浆料，随后取出聚氨酯泡沫模板并挤压聚氨酯泡沫模板排出多余陶瓷浆料；再将聚氨酯泡沫模板干燥，得到陶瓷坯体；

S3，将步骤S2所得的陶瓷坯体进行预烧结处理，得到陶瓷预烧体；

S4，将二乙烯基苯、自由基引发剂、晶硅切割粉混合，超声处理，得到硅粉悬浮液；

S5，将步骤S3所得的陶瓷预烧体浸入步骤S4所得的硅粉悬浮液中，在真空环境保持55～65min，取出陶瓷预烧体于90～110℃中干燥1.5～2.5h，进行表面交联固化反应，得到固化产物；

S6，将步骤S5所得的固化产物进行高温烧结，即得所述的碳化硅泡沫陶瓷。

2.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉体、氧化铝粉体、水的质量比为1.0～1.4：0.5～0.8：1。

3.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇、硅溶胶、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠占陶瓷浆料的质量比分别为0.1～0.3％、5～7％、0.05～0.15％、0.4～0.6％。

4.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯泡沫模板进行预处理的步骤具体为：将聚氨酯泡沫模板洗净并烘干后置于氢氧化钠溶液中于55～65℃水浴条件下处理10～120min，进行粗糙化处理；再次清洗后，将聚氨酯泡沫模板置于聚乙烯醇溶液中于55～65℃水浴条件下处理时间为2～8h，进行亲水改性；最后将聚氨酯泡沫模板烘干。

5.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述预烧结处理的步骤具体为：在25℃～600℃温度区间，控制升温速率为0.5～1.5℃/min，在600℃～800℃温度区间，控制升温速率为3.5～4.5℃/min，800～850℃下保温55～65min后自然降温，即得泡沫陶瓷预烧体。

6.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述高温烧结的温度为1300～1500℃，升温速率为2～5℃/min，保温时间为30～120min，烧结气氛为空气气氛或者惰性气体气氛。

7.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳化硅粉体为α-碳化硅粉体，由大粒径的碳化硅粉体和小粒径的碳化硅粉体按照质量比3～5:1混合而成；所述大粒径的碳化硅粉体的粒径为20～40微米，所述小粒径的碳化硅粉体的粒径为2～4微米。

8.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述氧化铝粉体为α-氧化铝粉体，其粒径为2～4微米。

9.根据权利要求1所述的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，所述自由基引发剂为过氧化苯甲酰或者偶氮二异丁腈。

10.一种权利要求1至9任一项所述的方法制备的碳化硅泡沫陶瓷。