[发明专利]一种对高温结构陶瓷材料进行表面改性的方法

权利要求书

1.一种高温结构陶瓷材料的表面改性方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：

(1)对高温结构陶瓷材料进行预羟基化处理：将其与强碱化合物进行反应，并除去未反应的强碱化合物，所述反应温度为150～250℃；

(2)将预羟基化的高温结构陶瓷材料加入浓酸溶液，与取代的苯基酸化重氮盐反应，得到表面改性的高温结构陶瓷材料组合物，所述取代的苯基酸化重氮盐由以下结构表示：

其中R选自NH₂-、HO-、HSO₃-、卤素、烷基；R₁为氢、烷基或烷氧基，X^-为上述酸的酸根离子；

步骤(2)中，所述浓酸溶液具有至少20％的酸浓度，所述反应温度为100～200℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高温结构陶瓷材料选自碳化硅、碳化硼和氮化硅；所述碳化硅、碳化硼和氮化硅为纳米碳化硅、纳米碳化硼和纳米氮化硅。

3.根据权利要求2所述的方法，所述碳化硅、碳化硼和氮化硅的晶型结构分别选自六方晶型、菱方晶型和β相六方晶型。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，预羟基化处理的方法有：高温结构陶瓷材料与强碱进行高温固相反应，或者与强碱在溶液中进行高温液相反应，或者两者都采用；两种方法都使用的情况下，所述两种方法不分前后使用顺序。

5.根据权利要求1的方法，步骤(1)的反应温度为170～190℃，和/或所述浓酸溶液选自盐酸、硫酸、硝酸和高锰酸中的一种或多种，和/或所述浓酸溶液具有20％-80％的酸浓度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述强碱化合物选自第I族和第II族碱金属的氢氧化物。

7.根据权利要求6所述的方法，所述强碱化合物选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的方法，所述强碱化合物为氢氧化钠与氢氧化钾的混合物。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预羟基化处理的方法为：所述纳米碳化硅与强碱进行高温固相反应，反应的混合体系包括：

(i)氢氧化钠(ii)氢氧化钾(iii)纳米碳化硅；

氢氧化钠和氢氧化钾的质量比为1:1～3:1；而所述强碱混合物与碳化硅的质量比为1:1～12:1。

10.根据权利要求9所述的方法，其中氢氧化钠和氢氧化钾的质量比为1.5:1～2.5:1；所述强碱混合物与碳化硅的质量比为2:1～10:1。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，表面改性后的陶瓷材料表面键合有取代的苯基，所述取代的苯基由以下结构表示：

其中R为基团，其选自NH₂-、HO-、HSO₃-、卤素、烷基；R₁为氢、烷基或烷氧基。

12.根据权利要求11的方法，所述取代的苯基中，R₁为氢，R为NH₂-。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述取代的苯基酸化重氮盐与陶瓷材料的质量比为1:1～20:1。

14.根据权利要求13所述的方法，所述取代的苯基酸化重氮盐与陶瓷材料的质量比为5:1～15:1。