[发明专利]一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷及其制备方法

权利要求书

1. 一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷，其特征在于：该多孔陶瓷由以下重量百分比的原料制成：赤泥20-25%、碳化硅55-60%、氟化铝4-5%、石墨12-18%、高岭土5-10%和羧甲基纤维素水溶液2-3%；其中，所述羧甲基纤维素水溶液的浓度为1-3%；所述赤泥由以下重量百分比的原料组成：CaO 12-15%、Al₂O₃ 18-23%、SiO₂ 25-32%、Fe₂O₃ 20-23%、K₂O 2-5%和Na₂O 3-8%；所述高岭土由以下重量百分比的原料组成：CaO 1-3%、Al₂O₃ 35-40%、SiO₂ 45-50%、Fe₂O₃ 1-3%、K₂O 1-3%和Na₂O 0.5-1%。

2.如权利要求1所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷，其特征在于：该多孔陶瓷由以下重量百分比的原料制成：赤泥20%、碳化硅55%、氟化铝4%、石墨14%、高岭土5%和羧甲基纤维素水溶液2%；其中，所述羧甲基纤维素水溶液的浓度为2%。

3.如权利要求1所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：该制备方法具体包括如下步骤：

步骤1、按照权利要求1所述的重量百分比分别称取赤泥、碳化硅、氟化铝、石墨、高岭土和羧甲基纤维素水溶液，备用；

步骤2、将步骤1称取的赤泥、碳化硅、氟化铝、石墨和高岭土在130-170℃温度条件下烘烤2-6h，之后分别球磨6-10h，至球磨粒度在200目以下，得球磨后的原料，备用；

步骤3、将步骤2球磨后的原料混匀，得混合物，备用；

步骤4、将步骤3的混合物中加入步骤1称取的羧甲基纤维素水溶液，之后，在23-27MPa压力下模压成型，制得生坯料，备用；

步骤5、将步骤4制得的生坯料在140-160℃温度条件下烘烤3-5h，之后通过温度调控进行烧结，所述温度调控包括两次升温阶段和一次降温阶段，第一次升温阶段在空气气氛下使温度从20℃逐渐升至1050℃，第二次升温阶段在氢气气氛下使温度从1050℃逐渐升至1400℃，降温阶段使温度从1400℃降至250-400℃，制得陶瓷制品。

4.如权利要求3所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤3采用三维立体混料机进行混匀，混合时间为10-15h。

5.如权利要求3所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤5所述温度调控具体如下：

第一次升温阶段：在空气气氛下以3℃/min的升温速度，将温度从20℃升温至650℃，达到650℃之后保持恒温1h；之后在空气气氛下以2.5℃/min的升温速度，将温度从650℃升温至1050℃，达到1050℃之后保持恒温1h；

第二次升温阶段：在氢气气氛下以2℃/min的升温速度，将温度从1050℃升温至1400℃，达到1400℃之后保持恒温3h；

降温阶段：在1400℃温度下保持恒温3h之后，以0.8℃/min的降温速度，将温度从1400℃降温至900℃；之后自然降温，将温度从900℃降至250-400℃时出炉。

6.如权利要求5所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：从650℃升温至1050℃，开始生成莫来石。

7.如权利要求3所述的一种赤泥质碳化硅多孔陶瓷的制备方法，其特征在于：步骤5采用管式炉进行温度调控。