[发明专利]一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法

摘要

本发明提供了一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，以脱除部分半纤维素和木质素的巴尔沙木纤维素气凝胶作为模板，通过陶瓷前驱体浸渍‑裂解工艺制备多孔碳化硅木陶瓷。本方法通过破坏部分木材细胞壁结构，打开细胞角隅，贯穿部分纹孔膜，在模板内部营造了更多的孔结构，从而提高了模板对陶瓷前驱体溶液的吸收效果，改善了现有工艺下多孔碳化硅木陶瓷的孔隙率低，孔结构连通度差的问题，为多孔碳化硅木陶瓷的功能化应用奠定基础。

主权项

1.一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，包括如下几个步骤：(1)称取适量NaOH与Na₂SO₃溶于去离子水中配置混合溶液备用，混合溶液中NaOH与Na₂SO₃的物质的量浓度分别为2.5mol/L和0.4mol/L；(2)将巴尔沙木(拉丁名Ochroma lagopus)加工为一定尺寸的立方体，包裹于医用脱脂纱布中，浸入上述混合溶液中蒸煮一段时间；(3)将蒸煮后的木块连同纱布一起取出，用去离子水洗净后，置于30wt％的H₂O₂水溶液中继续蒸煮一段时间；(4)将处理后的木块连同纱布一起取出，置于去离子水中蒸煮3h，除去残留的H₂O₂，之后冷冻干燥24h，除去包裹的纱布，得到纤维素气凝胶；(5)取适量聚碳硅烷固体粉末，以二甲苯作为溶剂溶解，配置成40wt％的陶瓷浆料，将块状纤维素气凝胶切割成合适尺寸，放入陶瓷浆料中真空浸渍12h后取出，适当加热除去二甲苯溶剂，得到多孔碳化硅木陶瓷预烧结体；(6)将多孔碳化硅木陶瓷预烧结体放入石墨坩埚中，置于高温烧结炉内气氛烧结，随炉冷却即得到多孔碳化硅木陶瓷。