[发明专利]碳纤维陶瓷体的制备方法及多孔陶瓷发热体

权利要求书

1.一种碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S110、在硅溶胶中加入陶瓷粉、粘接剂、表面活性剂形成浆料并进行球磨以形成三份浆料，在所述三份浆料中分别加入5％、10％、15％的短切纤维及均加入造孔剂、水，并进行球磨以形成第一混合料、第二混合料、第三混合料；

S120、将所述第三混合料、所述第二混合料、所述第一混合料依次倒入模具中，以制得原料浆料；

S130、将装有所述原料浆料的所述模具在液氮中进行保温，然后进行脱模，得到胚体；

S140、将所述胚体在氮气气氛中进行热解，并将热解后的所述胚体进行烧结，以制成所述碳纤维陶瓷体。

2.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，步骤S110具体包括：

在所述硅溶胶中加入所述陶瓷粉、所述粘接剂、所述表面活性剂，以配制第一浆料并进行球磨；然后在球磨后的所述第一浆料中加入造孔剂、5％的短切纤维及水，以配制第一混合料，并将所述第一混合料进行球磨；

在所述硅溶胶中加入所述陶瓷粉、所述粘接剂、所述表面活性剂，以配制第二浆料，并将所述第二浆料进行球磨；然后在球磨后的所述第二浆料中加入所述造孔剂、10％的所述短切纤维及所述水，以配制第二混合料，并将所述第二混合料进行球磨；

在所述硅溶胶中加入所述陶瓷粉、所述粘接剂、所述表面活性剂，以配制第三浆料，并将所述第三浆料进行球磨；然后在球磨后的所述第三浆料中加入所述造孔剂、15％的所述短切纤维及所述水，以配制第三混合料，并将第三混合料进行球磨。

3.根据权利要求2所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述第一浆料中的所述陶瓷粉的加入量为所述硅溶胶质量的30％～35％；所述第二浆料中的所述陶瓷粉的加入量为所述硅溶胶质量的25％～30％；所述第三浆料中的所述陶瓷粉的加入量为所述硅溶胶质量的20％～25％。

4.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述粘接剂的质量百分比为1％～2％，所述表面活性剂的质量百分比为1％～2％，所述造孔剂的质量百分比为2％～3％。

5.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述胚体在液氮中进行保温的时间为0.8h～1.2h,所述胚体在液氮中进行保温的温度为-40℃～-45℃；所述胚体在氮气气氛中进行热解的时间为3h～4h，所述胚体在氮气气氛中进行热解的温度为400℃～800℃；所述胚体进行烧结的温度为1000℃～1700℃。

6.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述胚体进行烧结的温度为1000℃～1700℃，所述胚体烧结的保温时间为2h～5h。

7.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述模具中所述第三混合料、所述第二混合料及所述第一混合料的厚度逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述第三混合料、所述第二混合料及所述第一混合料的微孔的数量逐渐较小；所述第三混合料、所述第二混合料及所述第一混合料的微孔的孔隙逐渐较大。

9.根据权利要求1所述的碳纤维陶瓷体的制备方法，其特征在于，所述短切纤维包括有机棉、木棉纤维、聚乙烯泡棉(PE泡棉)、聚丙烯棉(PP棉)、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET纤维)、聚酰胺纤维(PA)中的一种或几种。

10.一种多孔陶瓷发热体，其特征在于，包括：

采用如权利要求1～9任意一项所述碳纤维陶瓷体的制备方法制备的所述碳纤维陶瓷体；

发热网，设置于所述碳纤维陶瓷体上，且与所述第三混合料相接触。