[发明专利]一种增韧木质素基碳化硅木质陶瓷坯体的制备方法

摘要

本发明提供了一种增韧木质素基碳化硅木质陶瓷坯体的制备方法，属于生物质材料制备方面的技术领域。以工业碱木质素为碳源，通过碳化，球磨，制取得到木质素基碳化硅木质陶瓷粉体。通过低速球磨方式将碳化硅晶须均匀分散涛陶瓷粉体中，粉体经过调湿后，干压成型得到增韧木质素基碳化硅木质陶瓷坯体。通过设计木质陶瓷碳坯的组分并引入碳化硅晶须对陶瓷体系进行强韧化处理，开辟木质素高值化应用的新途径，也能有助于促进碳化硅木质陶瓷的致密化烧结和材质均匀化，改善碳化硅木质陶瓷抗冲击性能，提高断裂韧性，推进碳化硅木质陶瓷在防弹陶瓷领域的应用。

主权项

一种增韧木质素基碳化硅木质陶瓷坯体的制备方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)将300g工业碱木质素置于2L烧杯中，加入去离子水配置为25wt％溶液，在水浴加热及磁力搅拌条件下，缓慢加入硫酸调节PH，得到咖啡色溶液；(2)将咖啡色溶液在水浴加热条件下静置30min，弃去上清液，用去离子水将沉淀洗涤至中性，烘干沉淀得到浅褐色木质素粉末；(3)将浅褐色木质素粉末与玻璃球混匀后用马弗炉碳化，筛去玻璃球，使用小型高速粉碎机将木质素粉末的碳化产物粉碎为黑色木质素基碳粉；(4)将黑色木质素基碳粉与去离子水和磨球一并装入卧式球磨罐中，再加入适量羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮K‑30，得到黑色粘稠浆料，将其进行湿法球磨10h，取出磨球将浆料烘干并适当破碎备用，再连同碳化硅磨球一起装入卧式球磨罐中再球磨5h，将球磨产物过100目筛后得到灰色碳化硅木质陶瓷粉体A；(5)取100份灰色碳化硅木质陶瓷粉体A加入卧式球磨罐中，加入5～10份碳化硅晶须，加入磨球，球磨一段时间使其分散均匀，得到灰色碳化硅木质陶瓷粉体B；(6)将灰色碳化硅木质陶瓷粉体B用恒温恒湿箱调节湿度后，装入模具腔体中，干压成型即得到木质素基碳化硅木质陶瓷坯体。