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【摘要】 本發(fā)明涉及一種凝膠包裹－冷凍干燥工藝制備 碳化硅多孔陶瓷的方法，其特征在于包括氧化鋁溶膠的制備、 氧化鋁溶膠對(duì)碳化硅顆粒的包裹、溶膠固含量的控制、溶膠漿 料的冷凍干燥成型和成型后坯體的燒結(jié)。它具有定向、互連的 孔隙結(jié)構(gòu)，開口孔隙率為40～90％，孔徑為1～500μm，碳化 硅顆粒之間以莫來石結(jié)合。首先將異丙醇鋁與碳化硅顆粒分散 在異丙醇中，異丙醇鋁水解后形成氧化鋁溶膠漿料，加入粘結(jié) 劑、消泡劑，澆鑄成型，真空除氣，凍結(jié)后冷凍干燥，形成多 孔的坯體，脫粘后于空氣中燒結(jié)，通過碳化硅顆粒表面氧化得 到的二氧化硅與氧化鋁反應(yīng)生成莫來石，從而結(jié)合碳化硅顆 粒，得到碳化硅多孔陶瓷。 【專利類型】發(fā)明申請(qǐng) 【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 【申請(qǐng)人類型】科研單位 【申請(qǐng)人地址】200050上海市長(zhǎng)寧區(qū)定西路1295號(hào) 【申請(qǐng)人地區(qū)】中國(guó) 【申請(qǐng)人城市】上海市 【申請(qǐng)人區(qū)縣】長(zhǎng)寧區(qū) 【申請(qǐng)?zhí)枴緾N200610119233.9 【申請(qǐng)日】2006-12-06 【申請(qǐng)年份】2006 【公開公告號(hào)】CN1962546A 【公開公告日】2007-05-16 【公開公告年份】2007 【授權(quán)公告號(hào)】CN100384781C 【授權(quán)公告日】2008-04-30 【授權(quán)公告年份】2008.0 【IPC分類號(hào)】C04B35/624; C04B35/628; C04B35/565; C04B35/10; C04B38/00; C04B35/622; C04B35/626 【發(fā)明人】曾宇平; 丁書強(qiáng); 江東亮; 左開慧; 儲(chǔ)德韋; 任琳琳 【主權(quán)項(xiàng)內(nèi)容】1、凝膠包裹-冷凍干燥工藝制備碳化硅多孔陶瓷的方法，其特征在于 包括氧化鋁溶膠的制備、氧化鋁溶膠對(duì)碳化硅顆粒的包裹、溶膠固含量的 控制、溶膠漿料的冷凍干燥成型和成型后坯體的燒結(jié)； 具體工藝步驟是： ①將異丙醇鋁研磨后以質(zhì)量比1∶0.5～1的比例溶于異丙醇中，并以異 丙醇鋁∶碳化硅＝1∶0.3～0.8的重量比向異丙醇鋁溶液中加入0.1～100微米 的碳化硅粉，超聲混合0.5～8小時(shí)后磁力攪拌20分鐘，然后把溶液置于 70-100℃的環(huán)境下機(jī)械攪拌、并加入去離子水水解，加入醋酸解膠劑20分 鐘后，得到以碳化硅顆粒為中心非均相成核的氧化鋁溶膠漿料，冷卻至常 溫； ②然后以異丙醇鋁∶碳化硅∶粘結(jié)劑∶消泡劑＝1∶0.3～0.8∶0.01～0.1∶ 0.005～0.1的質(zhì)量比加入粘結(jié)劑PVA、PVB或酚醛樹脂和消泡劑，并機(jī)械攪 拌，形成分散均勻的漿料； ③把制備好的漿料迅速倒入所需形狀的模具中澆鑄成型，并放入真空 干燥箱中于常溫100Pa以下真空脫氣10分鐘以上，消除漿料中的氣泡； ④然后把樣品置于＜-10℃的低溫冰箱中，保持4～48小時(shí)，使樣品完全 凍結(jié)，凍結(jié)后的樣品快速轉(zhuǎn)移至冷凍干燥機(jī)中，在0～80℃和5～100Pa的環(huán) 境下冷凍干燥，使冷凍塊內(nèi)的冰粒升華，從而形成多孔的坯體； ⑤冷凍干燥后的坯體在空氣中以低于2℃/min的升溫速率至600℃脫除 粘結(jié)劑，除去其中的有機(jī)物揮發(fā)物，脫粘后的樣品放入高溫爐內(nèi)，于空氣 氣氛下以5℃/min升至1400～1600℃反應(yīng)燒結(jié)，燒結(jié)后隨爐冷卻，得到莫來 石結(jié)合碳化硅的多孔陶瓷。 搜索馬 克 數(shù) 據(jù) 網(wǎng) 【當(dāng)前權(quán)利人】中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所 【當(dāng)前專利權(quán)人地址】上海市長(zhǎng)寧區(qū)定西路1295號(hào) 【統(tǒng)一社會(huì)信用代碼】12100000425006547H 【被引證次數(shù)】40 【被自引次數(shù)】4.0 【被他引次數(shù)】36.0 【家族引證次數(shù)】3.0 【家族被引證次數(shù)】40

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