[发明专利]利用废旧硅化钼涂层制备多孔硅化钼/碳化硅复合材料的方法

说明书

本发明提供了一种利用废旧硅化钼涂层制备多孔硅化钼/碳化硅复合材料的方法，涉及稀有金属回收再利用技术领域。本发明利用回收得到的废旧MoSi₂高温涂层制备多孔MoSi₂/SiC复合材料，先将回收的MoSi₂涂层废料经过加热快速冷却使涂层和基体间产生裂纹，再采用高压水冲击得到碎片MoSi₂。将粉碎分筛获得的二硅化钼粉末与碳化硅粉末混合、压制、烧结，获得多孔MoSi₂/SiC复合材料。该方法将废旧的涂层材料再利用获得一种在高温下具有优异抗氧化性和抗酸碱腐蚀性能的多孔材料。

技术领域

本发明提供了一种利用废旧硅化钼涂层制备多孔硅化钼/碳化硅复合材料的方法，涉及稀有金属回收再利用技术领域。

背景技术

多孔材料是一种由互相贯通或封闭的孔隙组成的网络结构材料，广泛应用于航空、航天、电子、化工、医疗、环保、能源、建筑等各个行业。

硅化钼具有金属与陶瓷的双重特性，是一种性能优异的高温材料，其具有很好的高温抗氧化性，较低的热膨胀系数(7.8×10^-6K^-1)和良好的电热传导性；主要应用作发热元件、集成电路、高温抗氧化涂层及高温结构材料。MoSi₂在温度高于800℃的时候，发生氧化反应，生成一层具有自愈能力的SiO₂氧化膜，由于其在高温具有流动性，能迅速填补产生的裂纹阻止氧与基体的进一步接触氧化，所以MoSi₂涂层具有优秀的抗氧化能力，由于MoSi₂材料低温脆性大，导致该类电热元件在加工、运输、安装及使用过程中易断裂。随着MoSi₂高温涂层的开发与应用，相应的产生大量的二硅化钼废料。

因此，急需开发一种能够回收利用二硅化钼涂层的方法，实现钼资源的回收利用，同时改善复合材料的低温脆性。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明利用MoSi₂材料的低温脆性，将涂层材料进行高温表面加热和高压冲洗方法迅速降温获取MoSi₂废料，通过清洗后粉碎过筛，再加入SiC粉末与NH₄HCO₃，经球磨、模压成型、烧结获得多孔复合材料，解决了对MoSi₂涂层的回收利用，同时该多孔复合材料具有良好的抗氧化性和耐腐蚀性，韧性增强。

本发明提供了一种利用废旧硅化钼涂层制备多孔硅化钼/碳化硅复合材料的方法，所述方法具体包括：

S1:将废旧MoSi₂涂层材料表面加热后采用高压水冲击涂层表面迅速降温，重复所述加热和冲击过程，使MoSi₂涂层材料从基体剥离，获得MoSi₂废料；

S2:将所述MoSi₂废料依次采用水和酒精超声清洗并烘干，在经干燥后破碎过200-300目筛获得MoSi₂粉末；

S3:将所述MoSi₂粉末、SiC粉末与NH₄HCO₃混合均匀，并进行球磨获得混合粉末；

S4:向所述混合粉末中加入成型剂酒精溶液混合并干燥，再进行模压成型获得生坯；

S5:将所述生坯在真空度小于10^-2MPa条件下烧结后随炉冷却获得多孔MoSi₂/SiC复合材料。

进一步的，所述步骤S1中表面加热的温度为800-1000℃。

进一步的，所述步骤S1中高压水冲击的压力为20-60MPa。

进一步的，所述步骤S2中烘干的条件为：温度为50-60℃，时间为1-5h。