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专利号: 2022108529465
申请人: 洛阳理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于具体包括以下步骤:按照二氧化硅和碳化硅的摩尔比为1:1~20称取硅源和碳化硅粉体,将硅源和碳化硅粉体放入球磨机中,并加入水、凝胶单体、交联剂、发泡剂或造孔剂、乳化剂,球磨混料后制得陶瓷浆料,将陶瓷浆料置于搅拌桶中,搅拌的同时加入过硫酸铵溶液作为引发剂、占粉体质量0.1%~

0.2%的N,N,N',N'‑四甲基乙二胺作为催化剂,搅拌10~20 min后将浆料浇注于模具中,经空气气氛干燥2~3 d后脱模,并在80~120℃烘烤24 h得到坯体,将坯体置于微波烧结炉中,在微波烧结制度和烧结气氛保护下,得到多孔Si2N2O结合碳化硅陶瓷。

2.一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于具体包括以下步骤:按照二氧化硅和碳化硅的摩尔比为1:1~20称取硅源和碳化硅粉体,称取占硅源质量10%~20%的氮源,加入结合剂进行均匀混料,困料24 h后采用干压成型或等静压成型或凝胶成型或挤出成型的方式制得坯体,将坯体置于微波烧结炉中,在微波烧结制度和烧结气氛保护下,得到Si2N2O结合碳化硅陶瓷。

3.一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于具体包括以下步骤:按照二氧化硅和碳化硅的摩尔比为1:1~20称取硅源和碳化硅粉体,放入球磨机均匀混料后制得陶瓷浆料,搅拌陶瓷浆料的同时加入固化剂,搅拌10~20 min后将浆料浇注于模具中,经空气气氛干燥2~3 d后脱模,并在80~120℃烘烤24 h得到坯体,将坯体置于微波烧结炉中,在微波烧结制度和烧结气氛保护下,得到Si2N2O结合碳化硅陶瓷。

4.如权利要求1‑3任一所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所制备的Si2N2O结合碳化硅陶瓷为致密陶瓷或多孔陶瓷,制备多孔陶瓷时采用的造孔方式选自发泡法、乳状液模板法、固态造孔剂法、有机泡沫浸渍法、相转化法中的一种。

5.如权利要求4所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述发泡法造孔方式制备多孔陶瓷时加入的物质条件为占粉体质量50%的水,凝胶单体和交联剂分别采用占粉体质量3%的丙烯酰胺和0.3%的N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺,发泡剂采用占粉体质量2%的十二烷基硫酸钠;

乳状液模板法造孔方式制备多孔陶瓷时加入的物质条件为占粉体质量50%的水,凝胶单体和交联剂分别采用占粉体质量3%的丙烯酰胺和0.3%的N,N'‑亚甲基双丙烯酰胺,造孔剂采用与水体积比为1:1的正辛烷,乳化剂采用占水质量2%的吐温80。

6.如权利要求1‑3任一所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述微波烧结制度为以0.1~3 KW/min的速度提升输入功率,直至升温至900~1200℃后,保温0~30 min;烧结气氛为氮气或真空。

7.如权利要求1‑3任一所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述硅源包括二氧化硅粉体,石英砂,硅粉,硅微粉,硅溶胶,白炭黑,正硅酸乙酯中的一种或多种;

氮源包括氮化硅,氮气,三聚氰胺,尿素中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述制得胚体之前,若预先没有称取氮源参与混料,则烧结气氛可以为氮气去补充氮源。

9.如权利要求2所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述结合剂为纸浆废液或羧甲基纤维素钠。

10.如权利要求3所述的一种微波制备Si2N2O结合碳化硅陶瓷的方法,其特征在于,所述固化剂为质量分数为10%且占粉体质量为0.6%的氯化铵溶液。