[发明专利]一种复合碳化硅陶瓷纤维过渡层的涂覆方法

摘要

本发明公开了一种复合碳化硅陶瓷纤维过渡层的涂覆方法，包括以下步骤：支撑体干压成型后，预烧结。在支撑体表面上利用空气喷涂技术均匀涂覆一层莫来石纤维和硅酸铝纤维的混合料;干燥后在其表面上流延一层过滤膜，最后将制成的碳化硅过滤膜材料坯体进行烧结，即可得复合碳化硅过滤膜材料。本发明可以制备均匀完整，厚度可控纤维过渡层，由于采用空气喷涂技术，即降低了成本又提高了效率，同时采用预烧结，降低能耗的同时，使支撑体、纤维层、过滤膜三者牢固结合。

主权项

一种复合碳化硅陶瓷纤维过渡层的涂覆方法，其特征在于包括以下步骤：（1）制备碳化硅多孔陶瓷支撑体坯体：按碳化硅粉、陶瓷粘结剂、造孔剂和羧甲基纤维素纳溶液的质量比为10:0.5~3.3:0.5~4.0:0.5~3.0，分别称取各原料所需的量，将其混合搅拌均匀后干压成型，压力为1~50MPa；其中，羧甲基纤维素纳溶液的质量浓度为2wt%，造孔剂为石墨；（2）支撑体预烧结：将制备好生坯干燥后，以升温速率2~20oC/min预烧结至800~1000℃，保温时间为1~5h；（3）纤维预处理：用剪刀把莫来石纤维和硅酸铝纤维均裁剪成边长为0.5~5cm的正方体小块备用；（4）纤维层浆料配制：称取单根直径分布0.5~15μm，长径比大于10的莫来石纤维、硅酸铝纤维和粒径0.5~20μm的陶瓷粘结剂，其中莫来石纤维、硅酸铝纤维、陶瓷粘结剂的质量比为0~3: 0.5~2.5：0~1.5；陶瓷粘结剂粉体的颗粒粒径5~50μm；（5）纤维层浆料制备：称取0.5~15g羧甲基纤维素钠，加入40~300ml的去离子水中水浴磁力搅拌均匀，依次加入硅酸铝纤维、莫来石纤维、陶瓷粘结剂，加热煮沸的同时搅拌，直至纤维分散均匀且使浆料中莫来石纤维质量分数1~10%，即可得到纤维和粘结剂混合料；（6）均匀纤维层浆料获得：将步骤（5）制备好的的纤维与粘结剂混合料加入10~100g球磨介质，放入球磨机中以50~300转/分钟转速球磨10~300分钟，即可得到均匀分散纤维层浆料；（7）将步骤（6）制备好的的均匀分散纤维层浆料放入油漆喷枪中，调整进气压力、喷嘴张角、走枪速度，控制吸浆速度、磨面厚度、平整度，使纤维层均匀涂覆在支撑体上，旋转支撑体，连续喷涂，达到所需纤维层厚度；（8）过滤膜浆料制备：将碳化硅粉、陶瓷粘结剂、羧甲基纤维素钠和去离子水按质量比9:1:1.5:20~70磁力搅拌混合并煮沸，从而得到均匀的过滤膜浆料；（9）过滤膜涂覆：将涂有纤维层的支撑体烘干后，流延一层纤维膜，烘干后，将制的的含有的纤维层和过滤膜的支撑体材料烧结，其中烧结温度为1200~1500oC，升温速率2~20oC/min，保温时间为1~5h。