本發(fā)明涉及多孔碳化硅陶瓷制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說涉及一種碳化硅多孔陶瓷的制備方法。

背景技術(shù)：

碳化硅多孔陶瓷是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)中有很多孔隙的新型功能材料，由于具有低密度、高強度、高孔隙率、高滲透性、比表面積大、抗腐蝕、抗氧化、良好的隔熱性、抗熱震性和耐高溫性等特點，碳化硅多孔陶瓷在一般工業(yè)領(lǐng)域及高科技領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。可用作高溫氣體凈化器、柴油機排放的固體顆粒過濾器、熔融金屬過濾器、熱交換器、傳感器、保溫和隔音材料、汽車尾氣的催化劑載體等，此外，它們在生物醫(yī)用領(lǐng)域也具有潛在的應(yīng)用前景，碳化硅多孔陶瓷材料的應(yīng)用己遍及冶金、化工、電子、能源、航空、環(huán)保、生物等多個領(lǐng)域。

多孔陶瓷已被廣泛應(yīng)用于高溫氣體過濾除塵，在眾多多孔陶瓷材料中，碳化硅具有良好的高溫穩(wěn)定性、低的熱膨脹系數(shù)、高的機械強度，是一種合適用于高溫過濾多孔陶瓷的原料。但由于碳化硅的共價鍵鍵能很高，很難通過無壓燒結(jié)，所以經(jīng)常在碳化硅陶瓷粉料中加入適量、易于低溫?zé)Y(jié)的陶瓷粘結(jié)劑粉料，與碳化硅粉料顆粒反應(yīng)粘接在一起。

隨著對碳化硅多孔陶瓷工業(yè)需求的增多及對材料使用目的和性能要求的不同，人們開發(fā)了多種制備工藝，包括添加造孔劑工藝，發(fā)泡工藝，有機泡沫浸漬工藝，溶膠－凝膠工藝等。但這些方法都比較復(fù)雜，成本較高，抗彎強度較弱，直接影響著非對稱多孔陶瓷過濾器管的使用壽命；氣孔率較低，直接影響碳化硅多孔陶瓷氣體過濾速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種碳化硅多孔陶瓷的制備方法，該方法工藝簡單，可連續(xù)生產(chǎn)，并適用于工業(yè)規(guī)模，所生產(chǎn)的碳化硅多孔陶瓷具有較高的氣孔率和抗彎強度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種碳化硅多孔陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由高嶺土、長石和二氧化硅組成，將70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為24～48h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為5～10μm；

S2、用去離子水配制2～3Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比10～15：l的比例混合均勻，然后加入陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將6～8%作為造孔劑的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф50～Ф80mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300～1400℃，保溫時間為3～5h，最后隨爐冷卻。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟4中，所述石墨的平均粒徑為10～20μm。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟3中，所用SiC粉料粒徑為87μm，陶瓷粘結(jié)劑加入為20%Wt；在步驟5中，燒結(jié)溫度為1300℃。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟3中，所用SiC粉料粒徑平均為126μm，陶瓷粘結(jié)劑加入為20%Wt；在步驟5中，燒結(jié)溫度為1330℃。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟3中，所用SiC粉料粒徑平均為239μm，陶瓷粘結(jié)劑加入為20%Wt；在步驟5中，燒結(jié)溫度為1370℃。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟3中，所用SiC粉料粒徑平均為300μm，陶瓷粘結(jié)劑加入為10%Wt；在步驟5中，燒結(jié)溫度為1400℃。

作為對上述技術(shù)方案的改進，在步驟3中，所用SiC粉料粒徑平均為300μm，陶瓷粘結(jié)劑加入為20%Wt；在步驟5中，燒結(jié)溫度為1300℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：

本發(fā)明的碳化硅多孔陶瓷的制備方法，該碳化硅多孔陶瓷對陶瓷粘結(jié)劑的使用量、碳化硅的粒徑、燒結(jié)溫度進行了調(diào)整，使其具有較高的氣孔率和抗彎強度。該發(fā)明的工藝簡單，成本低，可規(guī)模化生產(chǎn)。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明的實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例1：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅組合而成，將上述三種物質(zhì)混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為24h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為10μm；

S2、用去離子水配制2Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把粒徑為87μm的SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比10：l的比例混合均勻，然后加入20%Wt的陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將6%作為造孔劑、平均粒徑為10μm的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф50mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300℃，保溫時間為5h，最后隨爐冷卻。

實施例2：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅組合而成，將上述三種物質(zhì)混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為48h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為5μm；

S2、用去離子水配制3Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把粒徑為126μm的SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比15：l的比例混合均勻，然后加入20%Wt的陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將8%作為造孔劑、平均粒徑為15μm的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф80mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1330℃，保溫時間為4.5h，最后隨爐冷卻。

實施例3：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅組合而成，將上述三種物質(zhì)混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為30h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為8μm；

S2、用去離子水配制2.5Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把粒徑為239μm的SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比12：l的比例混合均勻，然后加入20%Wt的陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將7%作為造孔劑、平均粒徑為20μm的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф60mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1370℃，保溫時間為4h，最后隨爐冷卻。

實施例4：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅組合而成，將上述三種物質(zhì)混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為40h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為6μm；

S2、用去離子水配制2Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把粒徑為300μm的SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比10：l的比例混合均勻，然后加入10%Wt的陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將6%作為造孔劑、平均粒徑為12μm的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф70mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1470℃，保溫時間為3h，最后隨爐冷卻。

實施例5：

S1、陶瓷粘結(jié)劑由70wt%長石、12wt%高嶺土和18wt%二氧化硅組合而成，將上述三種物質(zhì)混合球磨，球磨介質(zhì)為無水乙醇，球磨時間為35h，球磨后陶瓷粘結(jié)劑粉料的粒徑為7μm；

S2、用去離子水配制2.8Wt%的羧甲基纖維素水溶液；

S3、把粒徑為300μm的SiC粉料和羧甲基纖維素溶液按質(zhì)量比15：l的比例混合均勻，然后加入10%Wt的陶瓷粘結(jié)劑攪拌均勻；

S4、將8%作為造孔劑、平均粒徑為12μm的石墨與前面制備好的含有陶瓷粘結(jié)劑的SiC粉料混合均勻；

S5、將此混合好的粉料單向壓成Ф75mm的圓片；

S6、在空氣氣氛中燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1300℃，保溫時間為5h，最后隨爐冷卻。