[发明专利]一种碳基复合陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将天然木材进行首次干燥并高温碳化处理，得到木材结构的生物碳；

配制浸渍液，所述浸渍液为稀土硝酸盐和B₄C粉末的混合悬浮液；其中，稀土硝酸盐为Re(NO₃)₃·6H₂O或Re(NO₃)₃·5H₂O，其中Re为镧系元素；

将木材结构的生物碳浸入浸渍液中浸渍并二次干燥，得到含有稀土硝酸盐及B₄C粉末的木材结构的生物碳；

将含有稀土硝酸盐及B₄C粉末的木材结构的生物碳进行硼/碳热还原处理，得到碳基复合陶瓷。

2.根据权利要求1所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，首次干燥的温度为80～120℃。

3.根据权利要求1所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，高温碳化处理的条件为：惰性气体保护下800～1000℃保温2～6h。

4.根据权利要求1所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，配制浸渍液的方法为：将稀土硝酸盐、B₄C粉末、分散剂和表面改性剂溶于离子水和乙醇的混合溶液中，得到浸渍液；所述分散剂添加量为B₄C粉末质量的0.2～1.0％，改性剂的添加量为B₄C粉末质量的2～5％，稀土硝酸盐与B₄C粉末的摩尔比为2:1，去离子水和乙醇的体积比为9:1；浸渍液中稀土硝酸盐的浓度为0.36～2.64mol/L，B₄C粉末的浓度为0.18～1.32mol/L。

5.根据权利要求4所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，分散剂为四甲基氢氧化铵或聚乙烯亚胺；表面改性剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷。

6.根据权利要求4所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，B₄C粉末的粒径为45～55nm。

7.根据权利要求1所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，浸渍的条件为真空浸渍4～8h；二次干燥的条件为40～60℃。

8.根据权利要求1所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，硼/碳热还原处理的条件为：氩气气氛下在1800～2000℃保温1～6h。

9.根据权利要求1-8任一项所述的碳基复合陶瓷的制备方法，其特征在于，所述天然木材为杉木、杨木、松木、梓木、香木、梧桐木和巴沙木中的一种或多种。

10.利用权利要求1-9任一项所述的制备方法制备的碳基复合陶瓷，其特征在于，该复合陶瓷的气孔率为63％～82％，电导率为80.1～250.4S/cm,热导率为4.38～23.14W·m^-1·K^-1，电磁干扰屏蔽效能为27～65dB，抗弯强度为6～38MPa。