一種碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法，包括步驟：1）制備具有平行孔道的碳化硅蜂窩坯體；2）蜂窩坯體的排膠或脫脂；3）煅燒蜂窩坯體，得到具有孔道內(nèi)壁伸展晶須結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷。本發(fā)明方法制得的陶瓷基體部分顆粒結(jié)合緊密，蜂窩孔洞內(nèi)壁生長(zhǎng)成晶須，該蜂窩陶瓷耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良性能，適用于多種流體的過(guò)濾和凈化。使用后的蜂窩陶瓷易于采用多種方法除去過(guò)濾物，可重復(fù)使用。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，操作控制方便，生產(chǎn)效率高，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地，涉及一種具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩陶瓷具有平行貫通的孔隙結(jié)構(gòu)，具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、有利于顆粒的計(jì)入和氣體排出并縮小過(guò)濾體積等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)廢氣、機(jī)動(dòng)車尾氣及其他生活廢氣的過(guò)濾凈化、冶金工業(yè)的熱交換和金屬液的過(guò)濾、采礦業(yè)的有毒氣體和液體的凈化處理等方面有著廣泛的應(yīng)用。
[0003]為提高蜂窩陶瓷的工作效率，提高蜂窩陶瓷的孔密度是現(xiàn)階段制備工藝努力的主要方向。美國(guó)Corning公司采用擠出成型工藝制備的最新的蜂窩陶瓷產(chǎn)品在I個(gè)平方英寸的橫截面上最多1200個(gè)通孔，是目前已知該方法所能制備蜂窩陶瓷孔徑的極限。但由于該方法的最大問(wèn)題是材料孔徑受模具的制備限制，因此進(jìn)一步縮小孔徑十分困難，難以制備孔徑在幾十微米量級(jí)的蜂窩材料，成為蜂窩陶瓷制備的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。即使能進(jìn)一步降低蜂窩陶瓷的孔徑降低至微米量級(jí)，其孔徑的縮小必將導(dǎo)致氣體通過(guò)阻力的驟然增加，從而降低過(guò)濾效率。即，依靠單一的蜂窩結(jié)構(gòu)難以解決微細(xì)顆粒過(guò)濾所要求的小孔徑而同時(shí)保持氣流暢通這一矛盾。
[0004]晶須是在人工控制條件下合成的一種高強(qiáng)度胡須狀的單晶體，其晶體結(jié)構(gòu)比較完整，內(nèi)部缺陷少，其強(qiáng)度和模量均接近理想晶體。因此，晶須常作為增強(qiáng)組元加入到金屬基、陶瓷基和高分子基中其增強(qiáng)增韌的作用。最常見(jiàn)的晶須有Si3N4、SiC、Al203等。然而目前關(guān)于晶須的研究主要集中在晶須的制備及其對(duì)基體增強(qiáng)增韌效果上，關(guān)于晶須在其他用途上的研究鮮有報(bào)道。在晶須的制備研究中，有報(bào)道指出利用孔洞可原位生長(zhǎng)晶須，如專利CN102251284A (—種制備β -碳化硅晶須的方法)，以及文章(吉曉莉，徐飛，力國(guó)民，萬(wàn)偉偉，原位合成莫來(lái)石晶須增強(qiáng)碳化硅泡沫陶瓷，中國(guó)粉體技術(shù)，2011，17 (3): 33-36)及文章(呂臣敬，田秀淑，韓玉芳，原位合成含有Al2O3晶須Al203/T1-Al復(fù)合材料機(jī)理的研究，)，然而，前者關(guān)注于晶須的制備，后兩者關(guān)注于晶須對(duì)基體或泡沫基體的增強(qiáng)效果。同時(shí)，以上文獻(xiàn)所制備的多孔坯體及部件內(nèi)的孔洞為閉孔，難以用于過(guò)濾。
[0005]如何克服了傳統(tǒng)蜂窩陶瓷工作效率對(duì)孔徑及單位面積孔數(shù)的依賴，進(jìn)而增加陶瓷對(duì)細(xì)微顆粒的過(guò)濾，并保證流體的暢通，是目前蜂窩陶瓷過(guò)濾及凈化領(lǐng)域?qū)μ沾山Y(jié)構(gòu)的新要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
[0007]I)制備具有平行孔道的蜂窩坯體并干燥；
[0008]2)對(duì)干燥后的坯體進(jìn)行有機(jī)物的排除；
[0009]3)煅燒碳化硅蜂窩坯體，得到基體部分顆粒結(jié)合緊密，孔洞內(nèi)壁伸展有晶須的碳化硅蜂窩陶瓷。
[0010]其中，步驟I)中具有平行孔道的蜂窩坯體采用擠出成型法制備。在本領(lǐng)域中，擠出成型方法是制備蜂窩陶瓷常用的方法，可以直接制備得到碳化硅蜂窩坯體。
[0011]本發(fā)明方法中，步驟I)中蜂窩坯體也可采用干壓法、凝膠注模成型法或直接凝固成型法先制備出素坯，然后采用機(jī)械成孔法制得具有平行孔道的碳化硅蜂窩坯體。
[0012]在本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例中，是采用多針頭成孔模具，制得具有平行孔道的碳化硅蜂窩坯體。
[0013]本發(fā)明方法中，步驟I)中以碳化硅粉體為原料，并加入助燒劑、成型介質(zhì)、分散劑進(jìn)行混合，制備出碳化娃還體。
[0014]本發(fā)明方法中，步驟I)中也可以分別選取Si源和C源，并加入助燒劑、成型介質(zhì)、分散劑進(jìn)行混合，按照本領(lǐng)域熟知的工藝制備出蜂窩坯體。燒結(jié)過(guò)程中依據(jù)碳熱還原反應(yīng)原理，制備出碳化硅蜂窩陶瓷。
[0015]所述碳化硅粉體粒徑0.5 μ m~2.5 μ m，未處理或者經(jīng)過(guò)氧化處理。碳化硅粉體添加量為包括碳化硅粉、助燒劑和分散劑的總粉體的60~75wt%。
[0016]所述Si源不限制于S12粉、二氧化硅溶膠，C源不限制于炭黑、有機(jī)物樹脂，只要能夠發(fā)生碳熱還原反應(yīng)最后生成SiC，都可作為原料。當(dāng)選擇S12微粉為硅源時(shí)，其粒徑0.2 μ m~2.5 μ m,選擇炭黑為碳源時(shí),其粒徑15 μ m以下，Si源與碳源質(zhì)量比為1:1~1:1.5。
[0017]所述助燒劑為氧化鋁粉和氧化釔粉體，氧化鋁粉粒徑0.3 μ m~5.0 μ m，添加量為總粉體的2-5wt% ;氧化釔粒徑為0.1 μ m~5.0 μ m，添加量為總粉體的5_10wt%。
[0018]分散劑主要用于凝膠注模成型工藝、直接凝固成型等膠態(tài)成型工藝，本發(fā)明并不依賴于特定的分散劑，只要分散劑可以使得陶瓷粉料在醬料中適當(dāng)分散即可。一些可以使用的分散劑的例子是聚丙烯酸銨、四甲基氫氧化銨、檸檬酸銨、聚甲基丙烯酸銨等。
[0019]根據(jù)不同的成型方法，選用相應(yīng)的成型介質(zhì)。擠出成型法一般選用水、聚乙烯醇、聚羥基乙醇酸等作為成型介質(zhì)。凝膠注模成型選用水基丙烯酰胺聚合體系為成型介質(zhì)，其中單體為丙烯酰胺，交聯(lián)劑為N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺，引發(fā)劑為8%過(guò)硫酸銨溶液，催化劑為N，N，N'，N'-四甲基乙二胺。直接凝固成型選用尿素和尿素酶為成型介質(zhì)。
[0020]本發(fā)明所涉及的原料碳化硅粉體、Si源、C源、助燒劑粉體以及分散劑、成型介質(zhì)等添加劑均為普通商業(yè)粉體，其純度為商業(yè)級(jí)別，但可以進(jìn)一步根據(jù)對(duì)產(chǎn)品純度的要求進(jìn)行調(diào)整，亦可采用分析純等級(jí)別試劑。
[0021]本發(fā)明所涉及的原料碳化硅粉體、Si源、C源、助燒劑粉體以及分散劑、成型介質(zhì)等的粉體粒度越小越有利于燒結(jié)，優(yōu)選2.Ομπι以下粉體，但不限于此范圍。
[0022]根據(jù)不同的成型方法，添加劑如分散劑、成型試劑等可以有所不同，坯體的固相含量也會(huì)有所不同。
[0023]本發(fā)明方法中，步驟2)中蜂窩坯體的干燥是，室溫陰干或40°C~60°C烘干，保持蜂窩孔道的平行結(jié)構(gòu)。
[0024]根據(jù)不同的成型方法，其干燥時(shí)間/溫度/濕度有所不同，以保持坯體不變形為標(biāo)準(zhǔn)。因不同成型方法坯體內(nèi)有機(jī)物含量不同，故而排除有機(jī)物的程序有所不同。擠出成型、干壓成型所制備的坯體中有機(jī)物含量較高，視坯體大小，需I小時(shí)至I天的單獨(dú)的脫脂程序，而凝膠注模成型和直接凝固成型所制備的坯體中有機(jī)物含量較低，很容易在燒結(jié)前的快速升溫過(guò)程中排膠。該過(guò)程為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉。
[0025]本發(fā)明方法中，步驟3)中將蜂窩坯體進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為1550°C~1750°C，保溫 0.5h ~3h。
[0026]優(yōu)選煅燒溫度為1750°C，保溫3h。
[0027]本發(fā)明還提供了上述制備方法所制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷。
[0028]本發(fā)明提出在蜂窩陶瓷坯體的構(gòu)架上，利用孔洞生長(zhǎng)晶須的原理，制備孔壁為晶須的“晶須穿插平行孔道”新型結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷該新型結(jié)構(gòu)碳化硅蜂窩陶瓷孔道內(nèi)伸展的晶須可以有效進(jìn)行細(xì)微顆粒的過(guò)濾，而其原有的基本蜂窩平行通孔結(jié)構(gòu)又保證了流體的暢通性。使用后的蜂窩陶瓷易于采用多種方法除去過(guò)濾物，可重復(fù)使用。
[0029]本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，操作控制方便，生產(chǎn)效率高，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。通過(guò)本發(fā)明的方法制備出的蜂窩陶瓷為碳化硅材料，具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)良性能，適用于多種流體的過(guò)濾和凈化，如空氣中細(xì)微顆粒、各種工業(yè)過(guò)程產(chǎn)生的廢氣、機(jī)動(dòng)車尾氣其其它生活廢氣的過(guò)濾凈化，還可用于分析用色譜柱的板狀吸附體、對(duì)冶金工業(yè)的熱交換和金屬液的過(guò)濾、對(duì)采礦業(yè)的有毒氣體和液體的凈化處理等。掃描電鏡(SEM)顯示本發(fā)明的蜂窩陶瓷基體部分顆粒結(jié)合緊密，蜂窩孔洞內(nèi)壁生長(zhǎng)成晶須，形成平行孔道。該結(jié)構(gòu)使本發(fā)明的蜂窩陶瓷在使用時(shí)可以通過(guò)直通孔道保持流體的暢通性，通過(guò)孔道內(nèi)壁伸展的晶須進(jìn)一步過(guò)濾、凈化流體。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1為實(shí)施例1制得的碳化硅陶瓷“孔道內(nèi)壁伸展晶須”的SEM照片。
[0031]圖2為實(shí)施例1制得的碳化硅陶瓷“孔道內(nèi)壁伸展晶須”的XRD圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。在不背離本發(fā)明精神和實(shí)質(zhì)的情況下，對(duì)本發(fā)明方法、步驟或條件所作的修改或替換，均屬于本發(fā)明的范圍。
[0033]若未特別指明，實(shí)施例中所用的化學(xué)原料均為常規(guī)市售原料，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段。
[0034]實(shí)施例1擠出成型制備碳化硅蜂窩陶瓷及其性能
[0035]取200g碳化硅粉，5g氧化鋁和15g氧化釔，混合均勻，得粉末混合物。將水、聚乙烯醇和聚羥基乙醇按70:10:20的重量比混合，攪拌制得均勻溶液，將溶液與上述粉體混合物按照100:70的重量比混合，在常溫常壓下于混煉機(jī)(BL-6175-B)中常溫充分混煉0.75小時(shí)，常溫常壓下陳腐3小時(shí)，得泥料。將泥料過(guò)60目篩進(jìn)行過(guò)濾凈化，通過(guò)蜂窩陶瓷擠出機(jī)(BL-6177)擠出蜂窩素坯，40°C干燥6小時(shí)，干燥后試樣在600°C排膠去除有機(jī)物2h，然后將排膠后的蜂窩素坯放入燒結(jié)爐(HIGH-MUTLI5000)中，以10°C /min升溫至1650°C燒結(jié)2.5小時(shí)，得具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷，其SEM照片見(jiàn)圖1，XRD圖見(jiàn)圖
2。SEM照片顯示本發(fā)明的碳化硅蜂窩陶瓷基體部分顆粒結(jié)合緊密，蜂窩孔洞內(nèi)壁生長(zhǎng)成晶須，形成平行孔道。
[0036] 該蜂窩陶瓷孔徑為0.5mm,氣孔率為64%。按照GB/T1964規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，得到橫向抗壓強(qiáng)度為8MPa，軸向抗壓強(qiáng)度20MPa。將蜂窩陶瓷用10%硝酸溶液煮沸0.5小時(shí)后再放置24小時(shí)后，溶液呈無(wú)色透明，抗化學(xué)腐蝕性能好。經(jīng)檢測(cè)，所得陶瓷具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、可以較好地保持流體的暢通性等優(yōu)異特性。
[0037]實(shí)施例2凝膠注模成型制備碳化硅蜂窩陶瓷及其性能
[0038]將單體丙烯酰胺與交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶于水，單體濃度為15wt%，交聯(lián)劑濃度為0.5wt%,形成單體預(yù)混液,在10ml單體預(yù)混液中加入碳化娃粉體250g,加入碳化硅粉體含量3%的助燒劑氧化鋁粉7.5g及碳化硅粉體含量7.5%的氧化釔粉體18.75g，分散劑為檸檬酸銨2.5g，攪拌得到均勻陶瓷漿料，在上述漿料中加入催化劑N，N，N' ,N'-四甲基乙二胺25 μ 1，然后攪拌均勻，再加入引發(fā)劑8%過(guò)硫酸銨溶液50 μ 1，攪拌均勻后立刻注入模具，并將自制多針頭成孔模具(針頭Φ =2mm, 4個(gè)孔/平方厘米)插入漿料中，待漿料呈凝膠狀后脫模，得到蜂窩濕坯。將濕坯放入烘箱50°C干燥24小時(shí)，將干燥坯體放入燒結(jié)爐(HIGH-MUTLI5000)中，以速率10°C /min升溫，有機(jī)物在升溫過(guò)程中完成排除，1750°C燒結(jié)3小時(shí)。得到具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷。本實(shí)施例制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷的SEM照片和XRD圖與實(shí)施例1制得的碳化硅蜂窩陶瓷類似。
[0039] 該蜂窩陶瓷孔徑為0.1mm，氣孔率為60%。按照GB/T1964規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，得到橫向抗壓強(qiáng)度為9MPa，軸向抗壓強(qiáng)度20MPa。將蜂窩陶瓷用10%硝酸溶液煮沸0.5小時(shí)后再放置24小時(shí)后，溶液呈無(wú)色透明，抗化學(xué)腐蝕性能好。經(jīng)檢測(cè)，制備的碳化硅蜂窩陶瓷具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、有利于顆粒的計(jì)入和氣體排出并縮小過(guò)濾體積，流體的暢通性等優(yōu)異特性。
[0040]實(shí)施例3干壓成型制備碳化硅蜂窩陶瓷及其性能
[0041]將200g碳化硅粉體和5g助燒劑氧化鋁粉和15g氧化釔粉體混合均勻，加入酒精和磨球濕磨24小時(shí)，干燥過(guò)篩后，加入以過(guò)篩后物料計(jì)5被％石蠟作為成型劑，在鋼模中壓制成長(zhǎng)條試樣，壓力為120MPa，隨后壓入自制多針頭成孔模具(針頭Φ=2πιπι，4個(gè)孔/平方厘米)并拔出，制得蜂窩坯體，將該蜂窩坯體放入排膠爐中升溫至800°C并保溫3小時(shí)脫蠟，將干燥坯體放入燒結(jié)爐(HIGH-MUTLI5000)中，以速率10°C /min升溫至1700°C燒結(jié)2.5小時(shí)，得到具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷。本實(shí)施例制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷的SEM照片和XRD圖與實(shí)施例1制得的碳化硅蜂窩陶瓷的類似。
[0042]該蜂窩陶瓷孔徑為0.1mm,氣孔率為60%。按照GB/T1964規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，得到橫向抗壓強(qiáng)度為9MPa，軸向抗壓強(qiáng)度18MPa。將蜂窩陶瓷用10%硝酸溶液煮沸0.5小時(shí)后再放置24小時(shí)后，溶液呈無(wú)色透明，抗化學(xué)腐蝕性能好。經(jīng)檢測(cè)，制備的碳化硅蜂窩陶瓷具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、有利于顆粒的計(jì)入和氣體排出并縮小過(guò)濾體積，流體的暢通性等優(yōu)異特性。
[0043]實(shí)施例4直接凝固成型制備碳化硅蜂窩陶瓷及其性能
[0044]將350g碳化硅粉體和8.5g助燒劑氧化鋁粉和35g氧化釔粉體混合均勻，加入10ml去離子水充分?jǐn)嚢?，將漿料冷卻至5°C左右，加入分析純的尿素Ig及尿素酶20unit/mg，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，將漿料升溫至25°C，將多針頭成孔模具放入漿料中，靜止I小時(shí)，漿料固化，取出自制多針頭成孔模具(針頭$=2!11111，4個(gè)孔/平方厘米)，制得碳化硅蜂窩坯體。將坯體放入烘箱40°C干燥12小時(shí)，將干燥坯體放入將干燥坯體放入燒結(jié)爐(HIGH-MUTLI5000)中，以速率10°C /min升溫，有機(jī)物在升溫過(guò)程中完成排除，1700°C燒結(jié)3小時(shí)，得到具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷。本實(shí)施例制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷的SEM照片和XRD圖與實(shí)施例1制得的碳化硅蜂窩陶瓷的類似。
[0045]該蜂窩陶瓷孔徑為0.1mm,氣孔率為58%。按照GB/T1964規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，得到橫向抗壓強(qiáng)度為lOMPa，軸向抗壓強(qiáng)度20MPa。將蜂窩陶瓷用10%硝酸溶液煮沸0.5小時(shí)后再放置24小時(shí)后，溶液呈無(wú)色透明，抗化學(xué)腐蝕性能好。經(jīng)檢測(cè)，制備的碳化硅蜂窩陶瓷具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、有利于顆粒的計(jì)入和氣體排出并縮小過(guò)濾體積，流體的暢通性等優(yōu)異特性。
[0046]實(shí)施例5凝膠注模成型碳化硅蜂窩陶瓷及其性能
[0047]將單體丙烯酰胺與交聯(lián)劑N，N'-亞甲基雙丙烯酰胺溶于水，單體濃度為15wt%，交聯(lián)劑濃度為0.5wt%，形成單體預(yù)混液，在10ml單體預(yù)混液中加入二氧化硅微粉150g，加入炭黑粉185g，加入助燒劑氧化鋁粉體10.5g，加入助燒劑氧化釔粉25g，分散劑為檸檬酸銨2g，攪拌得到均勻陶瓷漿料，在上述漿料中加入催化劑N，N，N' ,N'-四甲基乙二胺25μ 1，然后攪拌均勻，再加入引發(fā)劑8%過(guò)硫酸銨溶液50μ 1，攪拌均勻后立刻注入模具，并將自制多針頭成孔模具(針頭Φ =2mm, 4個(gè)孔/平方厘米)插入漿料中，待漿料呈凝膠狀后脫模，得到蜂窩濕坯。將濕坯放入烘箱50°C干燥24小時(shí)，燒結(jié)爐(HIGH-MUTLI5000)中，在Ar氣氛下以速率10°C/min升溫，有機(jī)物在升溫過(guò)程中完成排除，1700°C燒結(jié)3小時(shí)，得到具有“孔道內(nèi)壁伸展晶須”結(jié)構(gòu)的碳化硅蜂窩陶瓷。本實(shí)施例制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷的SEM照片和XRD圖與實(shí)施例1制得的碳化硅蜂窩陶瓷的類似。
[0048]該蜂窩陶瓷孔徑為0.1mm,氣孔率為58%。按照GB/T1964規(guī)定的方法進(jìn)行檢測(cè)，得到橫向抗壓強(qiáng)度為12MPa，軸向抗壓強(qiáng)度23MPa。將蜂窩陶瓷用10%硝酸溶液煮沸0.5小時(shí)后再放置24小時(shí)后，溶液呈無(wú)色透明，抗化學(xué)腐蝕性能好。經(jīng)檢測(cè)，制備的碳化硅蜂窩陶瓷具有滲透壓高、幾何表面大、擴(kuò)散距離短、有利于顆粒的計(jì)入和氣體排出并縮小過(guò)濾體積，流體的暢通性等優(yōu)異特性。
[0049]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種碳化硅蜂窩陶瓷的制備方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟: 1)制備具有平行孔道的蜂窩坯體并干燥； 2)對(duì)干燥后的坯體進(jìn)行有機(jī)物的排除； 3)煅燒蜂窩坯體，得到基體部分顆粒結(jié)合緊密，孔洞內(nèi)壁伸展有晶須的碳化硅蜂窩陶瓷。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中具有平行孔道的蜂窩坯體采用擠出成型法制備。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中蜂窩坯體采用干壓法、凝膠注模成型法或直接凝固成型法先制備出素坯，然后采用機(jī)械成孔法制得具有平行孔道的蜂窩坯體。
4.如權(quán)利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，步驟I)中以碳化硅粉體為原料或選擇硅源和碳源原料，加入助燒劑、分散劑、成型介質(zhì)進(jìn)行混合，制備出碳化硅蜂窩坯體。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述碳化硅粉體粒徑0.5 μ m~2.5 μ m，添加量為總粉體的60~75wt%。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述助燒劑為氧化鋁粉和氧化釔粉體，氧化鋁粉粒徑0.3 μ m~5.0 μ m，添加量為總粉體的2_5wt% ;氧化釔粒徑為0.1 μ m~5.0 μ m，添加量為總粉體的5-10wt%。
7.如權(quán)利要求1~3任一所述的方法，其特征在于，步驟I)中碳化硅蜂窩坯體的干燥方法為室溫陰干或40°C~60°C烘干，保持蜂窩孔道的平行結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中對(duì)干燥后的坯體進(jìn)行有機(jī)物排除，溫度在500°C~800°C，時(shí)間為0.5~3小時(shí)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)中煅燒溫度為1550°C~1750°C，保溫 0.5h ~3h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9任一方法制備得到的碳化硅蜂窩陶瓷。
【文檔編號(hào)】C04B35/622GK104072141SQ201410120766
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】蔡鍇, 鄧平曄, 郭棟, 鄒濤, 張靈飛, 黎爽 申請(qǐng)人:北京市理化分析測(cè)試中心