[发明专利]一种碳化硅泡沫陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，包括：将短碳纤维添加到聚氨酯泡沫塑料原料中进行发泡及交联反应后得到短碳纤维/聚氨酯泡沫坯体；短碳纤维/聚氨酯泡沫坯体在惰性气体保护下进行热分解得到碳泡沫坯体；碳泡沫坯体与金属硅在真空炉中进行反应烧结得到碳化硅泡沫陶瓷。所述方法利用了成熟的聚氨酯泡沫塑料制造技术，是一种直接发泡法，可用于制备复杂结构及大尺寸的碳化硅泡沫陶瓷。所述方法采用工业原料，工艺过程简单，制备周期短，适用于大规模生产。

主权项

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：步骤1，将短碳纤维，与有机多元醇化合物、催化剂、泡沫稳定剂和水按比例混合，得到混合均匀的浆料；步骤2，在浆料中加入一定比例的有机多异氰酸酯并搅拌后注入模具中，待浆料发泡及交联反应完成后得到短碳纤维/聚氨酯泡沫坯体；步骤3，短碳纤维/聚氨酯泡沫在惰性气体保护下进行热分解得到碳泡沫坯体；步骤4，碳泡沫坯体与金属硅置于坩埚中，在真空炉中进行反应烧结，得到碳化硅泡沫陶瓷；所述步骤1中的短碳纤维，与有机多元醇化合物、催化剂、泡沫稳定剂和水的质量比为0.05～0.5；有机多元醇化合物、催化剂、泡沫稳定剂和水的质量比为100：1：2：(0.1～2)；所述步骤2中的有机多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，二甲苯二异氰酸酯或多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的一种或组合；所述步骤2中的有机多异氰酸酯的用量为异氰酸指数为1.0～1.1；所述步骤3中的热分解温度为600～1000℃，保护性惰性气体为氮气或氩气；所述步骤4中的金属硅与碳泡沫坯体的质量比为2.5～5；所述步骤4中的反应烧结温度为1550～1650℃，保温时间为2～5小时；升温速率为0.2～4.0℃/min，降温速率为0.1～2.0℃/min；调节所述碳化硅泡沫陶瓷孔隙率，在孔隙率为79～38％时，抗弯强度为4.6～96MPa。