[发明专利]一种SIC纳米多孔陶瓷材料的加工方法

权利要求书

1.一种SIC纳米多孔陶瓷材料的加工方法，其特征在于，包括以下步骤:

(1)选用市售纳米级SIC粉末作为原材料，SIC粉末的尺寸在10纳米以内，将SIC粉末溶解于预清洗液中，所述的预清洗液由水、浓度为30％的双氧水和浓度为25％的氨水按照质量比为5:3:2组成，预清洗液的量为使得预清洗液完全包裹SIC粉末为宜；

(2)将上述溶液置于超声波中，超声震荡30-45min；

(3)将步骤(2)经过超声震荡后的溶液置于王水中，煮沸30-35min，用于除去重金属杂质；再用无水乙醇进行脱水；最后将滤饼置于真空烘干室内干燥，得到纯净SIC粉末；

(4)通过电子称重器精准称取纯净SIC粉末100g；保证纯净SIC粉末的重量误差在±0.001g以内；

(5)将称取的纯净SIC粉末均匀装入模具中，装模时，轻微敲击模具外表面，使得粉末尽可能均匀填充模具内部；填充完成，采用液压机进行双向压制；

(6)将步骤(5)压制的SIC粉块置于烧结设备中进行烧结，烧结温度为1550-1650℃，烧结时间为4-7h，得到产品SIC陶瓷；在烧结时间4-7小时之间，随着烧结时间的加长，产品SIC陶瓷的孔径越大；

(7)通过肉眼评判产品外观，删选出外观不合格产品，剩下的为外观合格产品，再采用SEM机检测外观合格产品，将结构呈晶粒之间分界明显，微孔分布均匀，边界清晰的产品定为合格产品；所述的外观不合格产品包括：a)压坯密度分布不均匀，密度差过大，使压坯在烧结过程中收缩不均匀；b)有裂纹的产品；c)表面有麻点的产品；d)起泡的产品。

2.根据权利要求1所述的SIC纳米多孔陶瓷材料的加工方法，其特征在于，步骤(1)所述的SIC粉末的尺寸在6-8纳米。

3.根据权利要求1所述的SIC纳米多孔陶瓷材料的加工方法，其特征在于，步骤(6)所述的烧结设备包括加热源、气体供应系统、真空设备组、冷却系统和舱体，所述的加热源对舱体提供热量，所述的加热源的管道上设置有光学高温计，所述的光学高温计通过传感器将舱体内的温度传递给加热源的控制器，从而控制加热源的开启与关闭，所述的加热源为可控硅水冷式变频器控制模式；所述的气体供应系统对舱体提供气体，所述的气体供应系统由气源和气体流量控制器组成，气体流量控制器用来对气体的流量进行精确的测量和控制；所述的真空设备组用于抽取舱体内的空气，使得舱体内压强为-0.2MPa，真空设备组包括真空机组和复合真空计，真空机组由机械泵和扩散泵组成，在扩散泵不工作时，机械泵与舱体直接相连对舱体抽真空，在扩散泵工作时，机械泵为扩散泵提供前级预抽，所述的复合真空计由热偶计和电离计复合而成，热偶计用于测量低真空，电离计用于测量高真空，热偶计利用热传导现象，用热电偶测量热偶规管加热丝来反映气体压强的热电势，并经转换显示相应的测量真空度值，当确认反应室的真空度高于10-1帕时，电离计投入工作，反映气体压强高低的离子电流经离子流放大器转换放大，显示出相应的测量真空度值。

4.根据权利要求1所述的SIC纳米多孔陶瓷材料的加工方法，其特征在于，步骤(6)所述的在烧结时间4-7小时之间，随着烧结时间的加长，产品SIC陶瓷的孔径越大为当烧结时间在4小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.29μm，当烧结时间在4.5小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.325μm，当烧结时间在5小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.45μm，当烧结时间在5.5小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.59μm，当烧结时间在6小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.65μm，当烧结时间在6.5小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.72μm，当烧结时间在7小时时，产品SIC陶瓷的孔径为0.78μm。