[发明专利]一种层片状梯度多孔碳化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）配制陶瓷浆料

将分散剂溶于去离子水中制得稳定的溶液，向该稳定的溶液中加入烧结助剂和两种或两种以上的粒径不同的SiC颗粒混合而成的SiC陶瓷颗粒，球磨混料，制得陶瓷浆料；

所述粒径不同的SiC颗粒包括粒径为30～75μm的大粒径SiC颗粒和粒径为0.4～30μm的小粒径SiC颗粒；

2）浆料除气

采用真空搅拌除气法去除陶瓷浆料中的气泡；

3）冷冻

将经步骤2）除气处理后的陶瓷浆料置于冷却模具中，进行冷冻，冷冻温度为-5℃～-55℃，得到冷冻生坯；

4）真空冷冻干燥

将冷冻生坯在-55℃、1Pa的真空度下，真空冷冻干燥处理，制得多层片状梯度多孔SiC坯体；

5）排胶和烧结

将多层片状梯度多孔SiC坯体，自室温起，以1～3℃/min的升温速率，加热至500～800℃，排胶处理2～4h；再以10～12℃/min的升温速率，加热至1300～1500℃，保温3～5h，制得层片状梯度多孔碳化硅陶瓷；

步骤1）中，陶瓷浆料的固相含量为15%～45%。

2.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1）中，30～75μm的大粒径SiC颗粒所占的质量比为10%～90%，余量为0.4～30μm的小粒径SiC颗粒。

3.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1）中，0.4～30μm的小粒径SiC颗粒所占质量比为9%～88%，余量为30～75μm的大粒径SiC颗粒。

4.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1）中，分散剂为羧甲基纤维素钠，添加量为SiC陶瓷颗粒质量的0.3%～1%。

5.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1）中，烧结助剂为Al₂O₃，用量为SiC陶瓷颗粒质量的4%～8%。

6.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1）中，球磨混料的处理时间为20～30h。

7.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤3）所述的冷却模具，侧壁和基底采用低导热的硅胶材料，中心棒采用高导热的铜棒。

8.根据权利要求1所述的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤4）所述真空冷冻干燥处理的时间为5～30h。

9.采用权利要求1～8中任意一项所述的制备方法制得的层片状梯度多孔碳化硅陶瓷。