一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114180986A(43)申请公布日2022.03.15(21)申请号202111368865.XB33Y70/10(2020.01)(22)申请日2021.11.18(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人梁雄李亚伟潘丽萍贺铸赵冬贤俞轶宸谢鸿周艺(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C04B38/06(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B35/622(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书8页附图2页(54)发明名称一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料及其制备方法。其技术方案是：以75～95质量份碳化硅细粉、5～13质量份氧化铝微粉、2～7质量份二氧化硅微粉和3～5质量份改性铝粉为原料，加入1～4质量份结合剂、0.1～0.6质量份聚羧酸盐和24～36wt％质量份水，搅拌，即得碳化硅浆料；将3D打印有序孔网状多孔树脂模板于碳化硅浆料中浸渍，甩浆，干燥；然后用碳化硅浆料对干燥后得到的预处理的多孔材料坯体进行喷涂，干燥，于高温炉内先以0.5～2.5℃/min升温至660～800℃，再以2～5℃/min升温至1300～1450℃，保温，冷却，制得多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料。本发明工艺简单和生产成本低，所制制品的孔结构均匀、燃烧效率高和使用寿命长。CN114180986ACN114180986A权利要求书1/1页1.一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述制备方法的步骤是：步骤一、以75～95质量份的碳化硅细粉、5～13质量份的氧化铝微粉、2～7质量份的二氧化硅微粉和3～5质量份的改性铝粉为原料，搅拌10～20min，制得混合料；再向所述混合料中加入1～4质量份的结合剂、0.1～0.6质量份的聚羧酸盐和24～36wt％质量份的水，搅拌30～50min，即得碳化硅浆料；步骤二、将3D打印有序孔网状多孔树脂模板浸没于所述碳化硅浆料中，浸渍5～10min，离心甩浆，在80～100℃条件下干燥12～20h，得到预处理的多孔材料坯体；步骤三、用所述碳化硅浆料对所述预处理的多孔材料坯体进行喷涂，然后在90～110℃条件下干燥12～24h，得到多孔材料坯体；喷涂时：喷枪与所述预处理的多孔材料坯体的距离为10～20cm，喷涂流量为0.5～1L/min，喷涂时间为0.5～3min；步骤四、将所述多孔材料坯体置入高温炉内，先于空气气氛和0.5～2.5℃/min条件下升温至660～800℃，再于空气气氛和2～5℃/min条件下升温至1300～1450℃，保温2～4h，随炉冷却，制得多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料。2.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述碳化硅的平均粒度≤45μm；所述碳化硅的SiC含量≥98wt％。3.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述氧化铝粉的平均粒度≤1.2μm；所述氧化铝微粉的Al2O3含量≥99wt％。4.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述二氧化硅微粉的平均粒度≤0.5μm；所述二氧化硅微粉的SiO2含量≥97wt％。5.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于改性铝粉为球形；所述改性铝粉的表面包覆有硅溶胶或铝溶胶，包覆厚度为0.1～0.5μm，硅溶胶或铝溶胶的pH≥8。6.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述结合剂为木质素磺酸铵和糊精中的一种以上，所述结合剂的pH≥9。7.如权利要求1所述的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法，其特征在于所述3D打印有序孔网状多孔树脂模板为正六面体胞元、正八面体胞元、十二面体胞元或十四面体胞元中的一种阵列；所述3D打印有序孔网状多孔树脂模板中胞元的棱长为4～10mm、棱的横截面为圆形，圆直径为0.3～0.8mm。8.一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料，其特征在于所述多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料是根据权利要求1～7项中任一项所述多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料的制备方法所制备的多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料。2CN114180986A说明书1/8页一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料及其制备方法技术领域[0001]本发明属于碳化硅多孔材料技术领域。尤其涉及一种多孔介质燃烧用有序孔碳化硅多孔材料及其制备方法。背景