[发明专利]一种常压固相烧结碳化硅膜支撑体及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅膜支撑体的制备方法，其特征在于，包括：

将亚微米级碳化硅粉或纳米级碳化硅粉中的一种、微米级碳化硅粉、碳粉、烧结助剂和有机粘结剂混合，得到混合粉体，所述亚微米级碳化硅粉或纳米级碳化硅粉中的一种和微米级碳化硅粉的质量比为1：（3～40），优选为1：（3～25）；

在所得混合粉体中加入塑化剂、润滑剂和水混炼后，得到水基碳化硅泥料；

将所得水基碳化硅泥料进行挤出成型并干燥，再升温至1750℃～2200℃烧结，得到所述碳化硅膜支撑体。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微米级碳化硅粉的中位粒径为1.0～100μm；所述亚微米级碳化硅粉的中位粒径为0.1～1.0μm；所述纳米级碳化硅粉的中位粒径≥5 nm且＜100 nm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂为碳化硼粉或/和硼粉，加入量为亚微米级碳化硅粉或纳米级碳化硅粉中的一种和微米级碳化硅粉总质量的0.1 wt.% ～3.0 wt.%。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碳粉的加入量为亚微米级碳化硅粉或纳米级碳化硅粉中的一种和微米级碳化硅粉总质量的0.5 wt.% ～7wt.%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述粘结剂选自聚乙烯醇，羟甲基纤维素和淀粉中的至少一种，加入量为亚微米级碳化硅粉或纳米级碳化硅粉中的一种和微米级碳化硅粉总质量的1～15wt.%。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述塑化剂选自邻苯甲酸二乙酯、脂肪醇二元酸脂和聚乙二醇中的至少一种，加入量为混合粉体总质量的1wt.%～15wt.%；所述润滑剂选自硬脂酞胺、聚乙烯蜡和乳化石蜡中的至少一种，加入量为混合粉体总质量的0.5 wt.%～5wt.%；所述水的加入量为混合粉体总质量的5wt.%～25 wt.%。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述烧结的气氛为惰性气氛，优选为氩气；所述烧结的时间为0.5～3小时。

8.一种根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备的碳化硅膜支撑体，其特征在于，所述碳化硅膜支撑体的孔隙率为25%～45%，孔径为0.1μm～20μm。

9.根据权利要求8所述的碳化硅膜支撑体，其特征在于，所述碳化硅膜支撑体的常温（20℃）下的三点抗弯强度不低于60MPa，在1000℃下的三点抗弯强度不低于50MPa。

10.根据权利要求8或9所述的碳化硅膜支撑体，其特征在于，所述碳化硅膜支撑体在10wt%、100℃的H₂SO₄水溶液中腐蚀12小时失重不超过1wt.%，在1wt%、100℃的NaOH水溶液中腐蚀12小时失重不超过1wt.%。