[发明专利]一种梯度多孔碳化硅陶瓷管的制备方法

摘要

本发明属于多孔碳化硅陶瓷的制备领域，提出一种梯度多孔碳化硅陶瓷管的制备方法。提出的一种梯度多孔碳化硅陶瓷管的制备方法以烧结型多孔SiC陶瓷管作为基体材料，在烧结型多孔SiC陶瓷管的内侧或外侧包覆石墨纸，然后将烧结型多孔SiC陶瓷管放入到化学气相渗透炉中进行气相生长，化学气相渗透炉中采用MTS作为先驱体，使MTS在化学气相渗透炉的气相中发生化学气相渗透反应生成SiC相，并使SiC相由未包覆石墨纸的一侧逐渐渗入烧结型多孔SiC陶瓷管内，形成由未包覆石墨纸的一侧向包覆石墨纸的一侧孔隙率和孔径尺寸呈梯度减小的梯度多孔碳化硅陶瓷管。本发明具有制备温度低、工艺过程简单，易于制造大型管件的特点。

主权项

1.一种梯度多孔碳化硅陶瓷管的制备方法，其特征在于：所述的制备方法以烧结型多孔SiC陶瓷管作为基体材料，所述烧结型多孔SiC陶瓷管的孔隙率为20%~70%，孔径为10~300μm；在烧结型多孔SiC陶瓷管的内侧或外侧包覆石墨纸，然后将包覆有石墨纸的烧结型多孔SiC陶瓷管放入到化学气相渗透炉中进行气相生长，化学气相渗透炉中采用MTS 作为先驱体，使MTS在化学气相渗透炉的气相中发生化学气相渗透反应生成SiC相，并使SiC相由未包覆石墨纸的一侧逐渐渗入所述的烧结型多孔SiC陶瓷管内，形成由未包覆石墨纸的一侧向包覆石墨纸的一侧孔隙率和孔径尺寸呈梯度减小的梯度多孔碳化硅陶瓷管；所述SiC相的形态为SiC陶瓷薄层或SiC陶瓷小球或SiC晶须或SiC纳米线；SiC相的形态为SiC陶瓷薄层或SiC陶瓷小球的生长工艺为：利用MTS作为先驱体，氢气作为载气和稀释气体，氩气作为保护气体；MTS:H2:Ar的比例为1:5~20:3~15，总气压为0.5~5kPa，沉积温度为800-1200°C，沉积时间为10~100h；SiC相的形态为SiC晶须或SiC纳米线的生长工艺为：首先将烧结型多孔SiC陶瓷管在0.1M/L的Fe、Co、Ni的氯化物或硝酸盐的水溶液中浸渍；然后利用MTS作为先驱体，氢气作为载气和稀释气体，氩气作为保护气体；MTS:H2:Ar的比例为1:5~20:3~15，总气压为0.5~5kPa，沉积温度为800-1100°C，沉积时间为1~10h。