[发明专利]一种具有蠕虫状晶粒的多孔碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有蠕虫状晶粒的多孔碳化硅陶瓷的制备方法，该方法以碳纳米管和微米尺度的SiC为原料，稀土氧化物为烧结助剂，在氩气气氛条件下，首先通过SiO粉末蒸发的气相与碳纳米管的原位气固反应获得纳米SiC均匀分布的块体，再经过高温液相烧结，可获得具有蠕虫状晶粒多孔SiC陶瓷。SiC晶粒的尺寸遗传了碳纳米管的初始形态，因此多孔材料具有较高的强度。本发明的制备工艺简单，易于操作，通过对原料配比调配、烧结温度和保温时间改变能够有效控制孔隙尺寸及孔隙率。本发明获得的多孔碳化硅陶瓷可广泛应用于高温过滤器或催化剂载体等领域。

主权项

1.一种具有蠕虫状晶粒的多孔碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，该多孔碳化硅陶瓷通过将碳纳米管、碳化硅颗粒和稀土氧化物的混合材料模压成型，置于石墨坩埚中，进行高温烧结制备得到，具体包括下述步骤：1)多孔碳化硅预烧结体制备：按照质量百分比将26.89～90.00wt％的碳纳米管，0.00～67.22wt％的α‑SiC，和5.00～16.17wt％的稀土氧化物混合粉末模压成型后形成生坯，将SiO粉末置于坩埚底部，将生坯置于坩埚中部的石墨支架上，再将坩埚放在多功能烧结炉中，通入氩气，在1400℃～1700℃保温0.5～8小时，进行碳热还原反应生成碳化硅坯体，其中SiO和碳纳米管的质量比为(8～12):1；2)多孔碳化硅陶瓷制备：继续升温至1700℃～1800℃进行液相烧结0.5～2小时，此过程中碳化硅烧结颈相互结合，获得具有蠕虫状晶粒的多孔碳化硅陶瓷。