[发明专利]一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法

权利要求书

1.一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，包括如下几个步骤：

(1)称取适量NaOH与Na₂SO₃溶于去离子水中配置混合溶液备用，混合溶液中NaOH与Na₂SO₃的物质的量浓度分别为2.5mol/L和0.4mol/L；

(2)将巴尔沙木(拉丁名Ochroma lagopus)加工为一定尺寸的立方体，包裹于医用脱脂纱布中，浸入上述混合溶液中蒸煮一段时间；

(3)将蒸煮后的木块连同纱布一起取出，用去离子水洗净后，置于30wt％的H₂O₂水溶液中继续蒸煮一段时间；

(4)将处理后的木块连同纱布一起取出，置于去离子水中蒸煮3h，除去残留的H₂O₂，之后冷冻干燥24h，除去包裹的纱布，得到纤维素气凝胶；

(5)取适量聚碳硅烷固体粉末，以二甲苯作为溶剂溶解，配置成40wt％的陶瓷浆料，将块状纤维素气凝胶切割成合适尺寸，放入陶瓷浆料中真空浸渍12h后取出，适当加热除去二甲苯溶剂，得到多孔碳化硅木陶瓷预烧结体；

(6)将多孔碳化硅木陶瓷预烧结体放入石墨坩埚中，置于高温烧结炉内气氛烧结，随炉冷却即得到多孔碳化硅木陶瓷。

2.根据权利要求1所述的一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，配置的混合溶液体积应为待处理的巴尔沙木体积的20-30倍。

3.根据权利要求1所述的一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，巴尔沙木立方体木块的边长应控制在10-20mm，用混合溶液蒸煮的时间为20-24h。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硅木制陶瓷坯体的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中，用H₂O₂水溶液蒸煮的时间为8-10h。

5.根据权利要求1所述的一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中，所用聚碳硅烷应为100目以上的粉末以促进溶解，浆料配置过程应使用磁力搅拌混匀并注意将容器密封防止二甲苯挥发，块状气凝胶应切割为厚度不超过3mm的片状，真空浸渍的真空度应为0.08MPa。

6.根据权利要求1所述的一种基于纤维素气凝胶模板的多孔碳化硅木陶瓷制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中，烧结温度为1400-1500℃，全过程通氩气保护，升温速度5-15℃/min，保温1h后停止加热，试样随炉冷却。