[发明专利]一种耐高温的轻质高强多孔陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温的轻质高强多孔陶瓷，其特征在于，由陶瓷纳米纤维相互粘结形成的多孔连续三维网络，且陶瓷纳米纤维之间形成不可转动的交联节点，交联节点为碳化硅，所述陶瓷纳米纤维的直径为0.1～3μm；

所述陶瓷纳米纤维采用具有三维多孔网络结构的陶瓷纳米线气凝胶，所述陶瓷纳米线气凝胶采用SiC纳米线气凝胶或Si₃N₄纳米带气凝胶；

该耐高温的轻质高强多孔陶瓷的压缩强度为0.7～16.2Mpa，且具有高损伤容忍性，当承受40％的压缩应变时结构不会瞬间坍塌；该耐高温的轻质高强多孔陶瓷的平均孔径低于20μm。

2.根据权利要求1所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷，其特征在于，该耐高温的轻质高强多孔陶瓷的体积密度为0.1～0.5g/cm³，气孔率为84.3％～96.8％。

3.根据权利要求1所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷，其特征在于，该耐高温的轻质高强多孔陶瓷在空气中耐温性最高达到1600℃。

4.根据权利要求3所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷，其特征在于，该耐高温的轻质高强多孔陶瓷在1500℃及以下的高温环境中保温12小时后外形尺寸收缩率低于3％。

5.权利要求1～4中任意一项所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：以陶瓷纳米纤维为原料，通过化学气相沉积法，在陶瓷纳米纤维表面沉积一层碳化硅，将相互接触或靠近的陶瓷纳米纤维连接在一起使陶瓷纳米纤维之间形成固定的节点；

其中，化学气相沉积的处理温度为1000℃～1300℃。

6.根据权利要求5所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积法的具体操作条件为：

在温度为1000℃～1300℃的条件下向CVD炉或CVI炉中通入氢气和氩气，并利用真空气化或鼓泡式气化方式将前驱体三氯甲基硅烷气化后通入炉内，控制前驱体的流量为20ml/min～200ml/min，保温5h～60h。

7.根据权利要求6所述的耐高温的轻质高强多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，氢气的通气速率为20～600mL/min；氩气为稀释气体，氩气的通气速率为20～600mL/min。