[发明专利]一种具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料，其特征在于，所述超材料包括陶瓷基体和附着于所述陶瓷基体的暴露面的吸波相，所述陶瓷基体具有取向微孔；所述超材料为复数层台阶结构，所述台阶结构中任意两层的所述取向微孔的尺寸和取向不同。

2.根据权利要求1所述的具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料，其特征在于，所述台阶结构中的每一层的最大截面为正方形且边长从下层至上层依次减小，上一层的边长为下一层的边长的0.7-0.9倍，其中最下层的边长为6-20mm。

3.根据权利要求1所述的具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料，其特征在于，所述台阶结构中的每一层的高度为1-5mm。

4.根据权利要求1所述的具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料，其特征在于，所述台阶结构中从下层至上层，所述取向微孔的直径依次增大，所述取向微孔的孔径在500-1000μm之间。

5.根据权利要求1所述的具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料，其特征在于，所述陶瓷基体为氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷和二氧化硅陶瓷中的一种，所述吸波相为热解碳、碳纳米管、石墨烯、碳化硅中的一种或多种。

6.权利要求1所述的一种具有取向微孔的梯度吸波复合陶瓷超材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1，3D打印制备具有取向微孔的陶瓷前体/光敏树脂胚体；

S2，对S1得到的所述胚体除胶和烧结，得到具有取向微孔的陶瓷基体；

S3，在S2得到的所述陶瓷基体的暴露面引入吸波相，得到所述超材料。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S1中，按照质量比为(40-60):(40-60):(0.2-1.5)的比例，均匀混合陶瓷粉体、丙烯酸树脂单体和光引发剂得到3D打印浆料，经3D打印得到所述陶瓷前体/光敏树脂胚体，其中所述陶瓷粉体为氧化铝粉体、氮化硅粉体和二氧化硅粉体中的一种。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S2中，所述除胶是在不超过3℃/min的升温速率下加热至1000℃并保温1-2h，然后以不超过3℃/min的降温速率冷却至室温；所述烧结是以4-8℃/min的升温速率加热至1300-1800℃并保温3-10h，然后以4-8℃/min的降温速率冷却至室温。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，S3中，采用浸渍热解或化学气相渗透工艺，在所述陶瓷基体的暴露面引入先驱体，处理后得到所述吸波相。

10.根据权利要求6或9所述的制备方法，其特征在于，所述先驱体为盐酸多巴胺，聚多巴胺，聚硅氮烷、聚硅氧烷、三氯甲基硅烷中的一种或多种。