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专利号: 2014104107830
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种孔隙率可控的多孔碳化硅陶瓷的制备方法,包括有以下步骤:

1)多孔碳化硅素胚的比例设计

A、有机粘接剂残炭量测定,将选用的单位质量有机粘接剂置于1200℃高温下,使其充分碳化,计算前后质量变化,其差值为每单位质量残碳量X;

B、原材料的选取,各组分金属硅粉质量为MSi、膨胀石墨质量为MC、有机粘结剂质量为MX,按照MSi/28=MC/12+X·MX/12,的比例关系选取备用;

C、多孔碳化硅素胚的混合,将膨胀石墨和有机粘结剂混合均匀后,再加入金属硅粉并混合均匀;

2)多孔碳化硅陶瓷的素胚成型

将混合均匀的膨胀石墨、有机粘结剂和金属硅粉放入模具中,施加压力,控制素胚成型体积,得到多孔碳化硅陶瓷的素胚;素胚成型体积计算方法是:将膨胀石墨、有机粘结剂和金属硅粉的总质量记为M总,根据R设=(1-ρ设/ρSiC)和V设=M总/ρ设,求出在设计孔隙率和该总质量M总下,素胚成型应控制的体积V设;其中,设计孔隙率为R设,碳化硅的密度为ρSiC,素胚成型的密度为ρ设;

3)多孔碳化硅陶瓷的烧制

将多孔碳化硅陶瓷的素胚放入高温炉中,抽真空或充入惰性气体,升温至到

1800-2000℃,保温15-45分钟,自然冷却至室温,得到所需要的多孔碳化硅陶瓷。

2.根据权利要求1所述的孔隙率可控的多孔碳化硅陶瓷的制备方法,其特征在于所述的有机粘接剂为任意仅含有C、H、O、N元素的粘结剂。

3.根据权利要求1所述的孔隙率可控的多孔碳化硅陶瓷的制备方法,其特征在于所述的有机粘接剂为聚氨酯、环氧树脂或丙烯酸酯。

4.根据权利要求1所述的孔隙率可控的多孔碳化硅陶瓷的制备方法,其特征在于所述的金属硅粉平均粒径<100μm,硅含量>98%。