[发明专利]一种低成本太阳能吸热陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，以氮化硅和氮化硼为基材，以硅化钛、碳化镍、氧化铬、氧化铝、硅酸钠、氧化硼以及一氧化锰为添加剂合成耐高温结合相，以聚氨酯泡沫为前驱体，采用有机泡沫浸渍工艺制备陶瓷材料；

所述聚氨酯泡沫为液态；

所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，具体步骤如下：

（1）称取配方量的各组分，混合，球磨，得浆料；

（2）将步骤（1）中的浆料与先驱体聚氨酯泡沫按照重量比为1：20～35混合并搅拌10～30分钟，然后进行超声处理5～8小时充分混合均匀；

（3）将步骤（2）所得混合物置于密闭容器中，升温至150～300℃，在惰性气体保护下保温1～6小时至交联固化，然后真空烘干；

（4）将步骤（3）烘干后的混合物置于真空热压烧结炉中，在惰性气体或真空中加热至1000～1200℃，30～50MPa 条件下烧结2～3小时，继续加热至1400～1600℃，30～50MPa条件下烧结2～3小时，然后降温至600～700℃保温3～5小时，即得；

所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料，包括以下重量份的组分：氮化硅 15～40份，氮化硼 15～40份，硅化钛5～15份，碳化镍5～15份，氧化铬5～12份，氧化铝5～12份，硅酸钠2～7份，氧化硼2～5份，一氧化锰2～3份。

2.根据权利要求1所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下重量份的组分：氮化硅 18～35份，氮化硼20～30份，硅化钛8～12份，碳化镍6～10份，氧化铬7～10份，氧化铝6～9份，硅酸钠3～6份，氧化硼3～4份，一氧化锰2～3份。

3.根据权利要求1所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下重量份的组分：氮化硅 30份，氮化硼25份，硅化钛10份，碳化镍9份，氧化铬8份，氧化铝7份，硅酸钠5份，氧化硼3份，一氧化锰2份。

4.根据权利要求1所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，各组分均为平均粒径1～100nm的粉末。

5.根据权利要求1所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）的具体方法是：以无水乙醇为分散剂，ZrO₂球为球磨介质，采用滚筒式球磨机在球磨转速为120～140r/min的条件下球磨混合12～16小时得浆料。

6.根据权利要求1所述的低成本太阳能吸热陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）和（4）中的惰性气体为氦气或氩气。