高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102503521A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102503521A(43)申请公布日2012.06.20(21)申请号201110375104.7(22)申请日2011.11.23(71)申请人浙江大学地址310027浙江省杭州市西湖区浙大路38号(72)发明人郭兴忠杨辉朱林张玲洁郑志荣高黎华(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212代理人金祺(51)Int.Cl.C04B38/00(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书44页页(54)发明名称高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，以重量百分含量为98％～99％的由α-碳化硅粉体和β-碳化硅粉体组成的混合物、0.1％～1.0％的二硼化铝以及0.5％～1％的聚碳硅烷组成原料，依次包括以下步骤：1)将上述原料加入到有机分散溶剂中，球磨混合、干燥；2)将所得的碳化硅复合粉体于45～55MPa下进行干压成型；3)将所得的碳化硅坯体放入真空无压烧结炉中，进行两步烧结，得到高强度碳化硅多孔陶瓷。该方法工艺简单，所制备的碳化硅多孔陶瓷具有机械强度高、孔隙率适中等特性。CN10253ACN102503521A权利要求书1/1页1.高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征是：以重量百分含量为98％～99％的由α-碳化硅粉体和β-碳化硅粉体组成的混合物、0.1％～1.0％的二硼化铝以及0.5％～1％的聚碳硅烷组成原料，依次包括以下步骤：1)、将上述原料加入到有机分散溶剂中，球磨混合后，在35～45℃进行干燥22～26小时，得到碳化硅复合粉体；2)、将上述碳化硅复合粉体于45～55MPa下进行干压成型，获得碳化硅坯体；3)、将上述碳化硅坯体放入真空无压烧结炉中，进行两步烧结，得到高强度碳化硅多孔陶瓷。2.根据权利要求1所述的高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征是：所述由α-碳化硅粉体和β-碳化硅粉体组成的混合物中，α-碳化硅粉体的重量含量为50％～90％，β-碳化硅粉体的重量含量为10％～50％。3.根据权利要求2所述的高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征是：所述两步烧结为：先升温至1450～1500℃真空脱气3～5小时，然后升温至2150～2250℃于氩气保护下烧结30～60分钟。4.根据权利要求3所述的高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征是：所述有机分散溶剂为由乙醇、二甲苯和正己烷组成的混合溶剂。5.根据权利要求4所述的高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征是：所述步骤1)的球磨混合时间为24～28小时。2CN102503521A说明书1/4页高强度碳化硅多孔陶瓷的制备方法技术领域[0001]本方明涉及一种高强度碳化硅多孔陶瓷及其制备方法，具体地说，是涉及一种汽车尾气净化、高温过滤、热交换等用途的碳化硅载体材料制备方法。背景技术[0002]碳化硅多孔陶瓷是通过在碳化硅陶瓷基体中进行人为可控造孔而成、具有一定孔隙率的新型碳化硅功能材料，它不但具有碳化硅本身的高强度、抗腐蚀、抗氧化、抗热震性和耐高温性等物化性能，而且还具备低密度、高强度、高孔隙率、高渗透性、比表面积大、良好的隔热性等特点，可用作高温气体净化器、柴油机排放的固体颗粒过滤器、熔融金属过滤器、热交换器、传感器、保温和隔音材料、汽车尾气的催化剂载体等，在现代工业领域得到了广泛的应用。[0003]关于碳化硅多孔陶瓷获蜂窝陶瓷及其制备的专利已有较多报道。如公开号CN1369463报道了含反应合成碳硼铝化合物相的碳化硅陶瓷及其液相烧结法。CN101333112报道了制备碳化硅多孔陶瓷的燃烧合成法。CN101323524报道了一种定向排列孔碳化硅多孔陶瓷的制备方法。CN1442392报道了以酵母粉为造孔剂的碳化硅多孔陶瓷的制备方法。CN102219543A报道了一种可用作高温烟尘过滤器的碳化硅多孔陶瓷的制备方法。CN1769241报道了原位反应法制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷。CN1654432报道了一种氮化硅/碳化硅多孔陶瓷的制备方法。CN201780040U报道了碳化硅蜂窝陶瓷热交换器。CN1807356和CN101747078A报道了纳米碳化硅助剂烧结高纯碳化硅蜂窝陶瓷体的制造方法。CN102010222A报道了一种碳化硅多孔陶瓷及其制备方法。CN101607158报道了一种碳化硅多孔陶瓷过滤器及其制造方法。CN101406782报道了碳化硅多孔陶瓷过滤元件的制备方法及挤压设备。CN1341578报道了一种制备碳化硅多孔陶瓷管的方法。[0004]上述专利在多孔陶瓷或蜂窝陶瓷及应用方面取得很好进展，但多孔陶瓷大多采用有机物造孔或原位反应来造孔或发泡造孔，在蜂窝陶瓷方面加入大量的有机物，这虽然造孔效