[发明专利]一种利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法

权利要求书

1.一种利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

第一步，配置水凝胶前驱体溶液，向其中加入不同比例的陶瓷粉体后，再依次加入分散剂和消泡剂，均匀混合，得到一系列固含量不同的陶瓷浆料；

第二步，将第一步得到的最低或最高固相含量的所述陶瓷浆料置于真空环境下脱泡，并倒入模具中，向所述陶瓷浆料上方喷洒交联剂溶液，再将所述模具整体浸泡在所述交联剂溶液中，静置；

第三步，以第二步所述交联后的陶瓷浆料为基底，对第一步其它所述浆料按照固相含量的升序或降序依次重复第二步的过程，直至所述陶瓷浆料完全交联；

第四步：将模具在去离子水中浸泡，得到湿坯；

第五步，将所述湿坯体冷冻干燥、排胶和烧结，最终获得连续梯度的多孔陶瓷。

2.如权利要求1所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第一步所述水凝胶前驱体溶液为水凝胶前驱体与去离子水的混合溶液，且所述水凝胶前驱体的浓度为3-5wt％。

3.如权利要求2所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，所述水凝胶前驱体为聚乙烯醇、壳聚糖或聚丙烯酸中的一种。

4.如权利要求2或3所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第一步所述陶瓷粉体为氧化物、氮化物、碳化物或硼化物中的一种或几种。

5.如权利要求4所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，所述陶瓷粉体在所述陶瓷浆料中的体积分数为5-50vol％，所述分散剂的质量为所述陶瓷粉体质量的0.1-1.5wt％，所述消泡剂的质量为所述陶瓷粉体质量的0.2-1wt％。

6.如权利要求1所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第二步所述静置时间为1-5小时。

7.如权利要求1所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第二步所述交联剂为醛类、硼酸、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺、环氧氯丙烷或氢氧化钠中的一种，且所述交联剂的浓度为0.5-5wt％。

8.如权利要求1所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第五步所述冷冻干燥的工艺条件为，在-15—-30℃的温度下冷冻10-30分钟，再置于-40-0℃的冷冻干燥机中进行干燥，干燥时间为24-48h。

9.如权利要求8所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第五步所述排胶工艺条件为，以0.2-1℃/min的速度升温至500-650℃中，并持续1-3小时。

10.如权利要求9所述的利用水凝胶逐层交联制备连续梯度多孔陶瓷的方法，其特征在于，第四步所述烧结的温度为600-2500℃。