[发明专利]一种层片状梯度多孔碳化硅陶瓷及其制备方法

摘要

本发明公开的一种层片状梯度多孔碳化硅陶瓷及其制备方法，属于多孔陶瓷材料制备技术领域。本发明利用冷冻干燥技术，以不同粒径的SiC粉末为原料并添加分散剂和烧结助剂，配制一定固相含量的水系陶瓷浆料。在浆料冷冻过程中，粒径越大的颗粒沉降速率越快，从而形成梯度结构，经过干燥以及烧结，制备成底部为大颗粒，上部为小颗粒的层片状梯度多孔SiC陶瓷材料。与传统多孔陶瓷制备方法相比，该方法通过浆料固相含量、浆料粘度、冷冻温度、冷冻速率和烧结工艺等条件的选择，可以对孔的形貌、尺寸以及孔隙率等影响多孔陶瓷性能的主要因素进行良好的控制，充分发挥多孔陶瓷材料的应用潜力，拓展应用领域。

主权项

1.一种层片状梯度多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)配制陶瓷浆料将分散剂溶于去离子水中制得稳定的溶液，向该稳定的溶液中加入烧结助剂和两种或两种以上的粒径不同的SiC颗粒混合而成的SiC陶瓷颗粒，球磨混料，制得陶瓷浆料；2)浆料除气采用真空搅拌除气法去除陶瓷浆料中的气泡；3)冷冻将经步骤2)除气处理后的陶瓷浆料置于冷却模具中，进行冷冻，冷冻温度为-5℃～-55℃，得到冷冻生坯；4)真空冷冻干燥将冷冻生坯在-55℃、1Pa的真空度下，真空冷冻干燥处理，制得多层片状梯度多孔SiC坯体；5)排胶和烧结将多层片状梯度多孔SiC坯体，自室温起，以1～3℃/min的升温速率，加热至500～800℃，排胶处理2～4h；再以10～12℃/min的升温速率，加热至1300～1500℃，保温3～5h，制得层片状梯度多孔碳化硅陶瓷。