多孔碳化硅陶瓷及其制备方法.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CN105669206A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201511032054.7(22)申请日2015.12.31(71)申请人南方科技大学地址518055广东省深圳市南山区西丽学苑大道1088号(72)发明人余鹏余开平吕永虎郝华丽叶曙龙(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人李志东(51)Int.Cl.C04B35/565(2006.01)C04B38/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称多孔碳化硅陶瓷及其制备方法(57)摘要本发明提出了制备多孔碳化硅陶瓷的方法，包括：将碳化硅粉末与复合粘结剂进行混炼，以便得到喂料；将喂料加热至120～160摄氏度进行注射成型，以便得到生坯；将生坯置入脱脂剂中，在40～60摄氏度下反应12～36小时，以便进行溶剂脱脂；将经过溶剂脱脂后的生坯置于马弗炉中，按第一温度控制程序进行热脱脂和预烧结；将经过热脱脂和预烧结的生坯置于烧结炉中，在真空或惰性气体条件下，按第二温度控制程序进行高温烧结，并得到多孔碳化硅陶瓷。利用该方法制备得到的多孔碳化硅陶瓷形状尺寸可控、孔隙率高、孔隙分布均匀且三维连通。CN105669206ACN105669206A权利要求书1/2页1.一种制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，包括：将碳化硅粉末与复合粘结剂进行混炼，以便得到喂料；将所述喂料加热至120～160摄氏度进行注射成型，以便得到生坯；将所述生坯置入脱脂剂中，在40～60摄氏度下反应12～36小时，以便进行溶剂脱脂；将经过所述溶剂脱脂后的生坯置于马弗炉中，按第一温度控制程序进行热脱脂和预烧结；将经过所述热脱脂和预烧结的生坯置于烧结炉中，在真空或惰性气体条件下，按第二温度控制程序进行高温烧结，并得到所述多孔碳化硅陶瓷。2.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述复合粘结剂为石蜡、聚丙烯、低密度聚乙烯、硬脂酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述碳化硅粉末与所述复合粘结剂的质量比为30～50：70～50。4.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述混炼是在130～150摄氏度的温度下进行。5.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述脱脂剂为正己烷。6.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述第一温度控制程序包括：以2℃/min的升温速度升温至350～450摄氏度，并保温0.3～0.7小时；以1℃/min的升温速度升温至500～550摄氏度，并保温0.5～1.5小时；以5℃/min升温速度升温至1000～1200摄氏度，并保温1～3小时；以及在所述马弗炉中自然冷却。7.根据权利要求6所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述第一温度控制程序包括：以2℃/min的升温速度升温至400摄氏度，并保温0.5小时；以1℃/min的升温速度升温至520摄氏度，并保温1小时；以5℃/min升温速度升温至1200摄氏度，并保温3小时；以及在所述马弗炉中自然冷却。8.根据权利要求1所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述第二升温程序包括：以5℃/min的升温速度升温至1600～1700摄氏度，并保温5～15分钟；以5℃/min的升温速度升温至2000～2200摄氏度，并保温1-3小时；以5℃/min的降温速度从2000摄氏度降至1000℃；以及在所述烧结炉中自然冷却。9.根据权利要求8所述的制备多孔碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述第二升温程序包括：以5℃/min的升温速度升温至1600摄氏度，并保温10分钟；以5℃/min的升温速度从1600摄氏度升温至2000摄氏度，并保温2小时；以5℃/min的降温速度从2000摄氏度降至1000℃；以及2CN105669206A权利要求书2/2页在所述烧结炉中自然冷却。10.一种多孔碳化硅陶瓷，其特征在于，所述多孔碳化硅陶瓷由权利要求1-9任一项所述的方法制备得到。3CN105669206A说明书1/5页多孔碳化硅陶瓷及其制备方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金注射成型领域，具体而言，本发明涉及多孔碳化硅陶瓷及其制备方法。背景技术[0002]多孔碳化硅陶瓷，由于其具有孔隙率高、比表面积大、相对密度低、强度高、耐高温性强、耐磨损性强、化学稳定性好等特点，已在机械、能源、冶金、化工、电子和生物等领域得到广泛的利用。常见的碳化硅陶瓷制品有催化剂载体、透平叶片、过滤器、生物植入体、惰性泡沫填料等。目前多孔碳化硅陶瓷的制备主要采用碳化硅颗粒、粘结剂和造孔剂组成的复合物料在高温条件下烧制或者采用