[发明专利]一种多孔碳化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将混合树脂溶液、SiC粉及碳化硼混合均匀，制得陶瓷粉混合液，然后干燥、过筛制成生粉；将生粉经过低压力模压、破碎后过筛、造粒；造粒后的粉体先在60～110MPa的压力下压制，然后在150～250MPa的压力下压制，制得生坯；

所述混合树脂溶液，是以乙醇或水作为溶剂，由环氧树脂或石蜡与酚醛树脂一起作为溶质配制而成，其中酚醛树脂占溶质质量的90％以上，且溶质与溶剂质量比为1：(28～32)；

所述陶瓷粉混合液中，各组分按以下质量百分比组成：混合树脂溶液占18％～30％、SiC粉占70％～82％、碳化硼占0.1％～0.5％；

2)将生坯在真空条件下以小于100℃/h 的升温速度缓慢升至700～900℃，保温2～4 /h 后冷却，使生坯中SiC颗粒间的树脂类有机物充分分解、碳化，留下孔隙；

3)将经步骤2)碳化处理后的生坯在常压保护气氛下，以200～300℃/h 的升温速度升至2000～2200℃，保温2～4/h 后冷却，将冷却后的烧结体在400～500℃下煅烧除去多余的碳，制得高纯度的多孔碳化硅陶瓷，该多孔碳化硅陶瓷的孔隙相互连通，孔径为3～10μm，气孔率在8％～35％之间，晶粒直径在5～20μm之间，碳化硅纯度在98％以上，该多孔碳化硅陶瓷的弯曲强度根据气孔率的不同分布在120～180MPa范围内。

2.根据权利要求1所述的多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述SiC粉采用粒径0.5～2μm的α相SiC粉，所述碳化硼采用为粒径0.1μm的晶态粉末。

3.根据权利要求1所述的多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1)中，将混合树脂溶液、SiC粉及碳化硼混合后球磨处理12h 制得陶瓷粉混合液；制得的生粉经过低压力模压、破碎后过40～60目筛。

4.根据权利要求1所述的多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1)中，通过控制混合树脂溶液添加量和冷等静压压力，得到不同气孔率与连通状态的多孔碳化硅陶瓷。

5.采用权利要求1～4中任意一项所述的多孔碳化硅陶瓷的制备方法制得的多孔碳化硅陶瓷，其特征在于，该多孔碳化硅陶瓷的孔隙相互连通，孔径为3～10μm，气孔率在8％～35％之间，晶粒直径在5～20μm之间，碳化硅纯度在98％以上。

6.根据权利要求5所述的多孔碳化硅陶瓷，其特征在于，该多孔碳化硅陶瓷中SiC晶体结构为纯净的六方的6H-SiC。

7.根据权利要求5所述的多孔碳化硅陶瓷，其特征在于，该多孔碳化硅陶瓷的弯曲强度根据气孔率的不同分布在120～180MPa范围内，且经1200℃一次热震后弯曲强度衰减在3％以下。

8.权利要求5～7中任意一项所述的多孔碳化硅陶瓷作为高温过滤陶瓷的应用。