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1、10申请公布号CN104072190A43申请公布日20141001CN104072190A21申请号201410329076922申请日20140711C04B38/00200601C04B35/56520060171申请人浙江理工大学地址310018浙江省杭州市江干经济开发区白杨街道2号大街928号72发明人陈建军柳兆祥王明明廖欣74专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人林怀禹54发明名称一种SIC多孔陶瓷的制备方法57摘要本发明公开了一种SIC多孔陶瓷的制备方法。以质量百分比计,用2588的AL2O3为烧助剂,5580的墨绿色纳米SIC微粉为基体材料,1035的PMMA(。
2、聚甲基丙烯酸甲酯)微粉为造孔剂,1275的酚醛树脂为粘结剂;将助烧剂、基体材料和粘结剂在球磨机中混合812H;将混合粉料与造孔剂加入混料机混合1030MIN,干压成型;将多孔陶瓷坯体在空气气氛中高温烧结;随炉冷却即得SIC多孔陶瓷。该SIC陶瓷坯体均匀性好,抗弯强度高,空隙率高且孔隙均匀。本发明工艺简单、成本低、使用设备少,在汽车尾气、工厂废气的过滤除尘、发电厂煤气净化等方面有应用前景。51INTCL权利要求书1页说明书3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页10申请公布号CN104072190ACN104072190A1/1页21一种SIC多孔陶瓷的制备方。
3、法,其特征在于该方法的步骤如下A、按质量比例称量陶瓷粉料,包括作为基体的SIC微粉,作为粘结剂的酚醛树脂,作为助烧剂的AL2O3,以及作为造孔剂的PMMA微粉;B、先将SIC微粉与AL2O3和酚醛树脂在球磨机中球磨812H,再将球磨后的混合粉料在烘箱中烘干;C、将步骤B混合粉料与PMMA微粉加入混料机,混合1030MIN;D、将步骤C混合后的粉料用干压成型机压制成毛坯,毛坯在空气中放置1天,自然干燥,再在80烘箱中预处理5小时,然后再升温到110处理10小时得到干燥的坯体;E、将步骤D的干燥后的坯体放入高温炉内,以38/MIN的速度升温到13001600,保温13H;F、随炉自然冷却至常温,取。
4、出坯体,即得SIC多孔陶瓷。2根据权利要求1所述的一种SIC多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述的步骤A中陶瓷粉料,包括质量百分比为2588的AL2O3,质量百分比为5580的SIC微粉,质量百分比为1035的PMMA微粉,质量百分比为1275的酚醛树脂。3根据权利要求1所述的一种SIC多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述的步骤D中干压成型压力为50180MPA。4根据权利要求1所述的一种SIC多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述的步骤E中烧结气氛为空气,压力为常压。5根据权利要求1所述的一种SIC多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述的SIC微粉为墨绿色纳米SIC微粉,粒径为50600NM。6根据权利。
5、要求1所述的一种SIC多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述的PMMA微粉,粒径为20100M。权利要求书CN104072190A1/3页3一种SIC多孔陶瓷的制备方法技术领域0001本发明涉及陶瓷的制备方法,尤其是涉及一种SIC多孔陶瓷的制备方法。背景技术0002多孔陶瓷材料具有十分广泛的应用前景,例如可以用作熔融金属或热气体的高温过滤器,医学上临床病菌等的微生物过滤,化学反应过程中的过滤膜,催化剂载体等。其中多孔碳化硅(SIC)陶瓷因为具有结构与物理化学性能稳定、耐高温氧化、耐酸碱腐蚀、导热性好、热膨胀系数小、抗热冲击性强、透气性好、低压降等优良性能,是首选的高温陶瓷过滤材料。高强度、高孔隙度。
6、、孔隙均匀的SIC多孔陶瓷对于防治雾霾天气、工厂高温气体净化、柴油机、汽车尾气处理,以及提高我国冶金厂熔融金属过滤、传感器、热交换器和催化剂载体等产业核心竞争力和国际竞争力具有非常重要的意义。0003目前,制备碳化硅多孔陶瓷有多种工艺方法,包括添加发泡工艺,有机泡沫浸渍工艺,溶胶凝胶工艺等。但这些方法制备的多孔陶瓷存在高孔隙度与高强度不能兼得(如有机泡沫浸渍法制备的SIC多孔陶瓷,一般孔隙度可达到7080,但强度低于10MPA),孔隙形状不易控制和比表面积小等问题亟待解决。发明内容0004为了解决SIC多孔陶瓷存在孔隙度较低、孔隙形状不易控制等问题,本发明的目的在于提供抗弯强度高,孔隙度高且孔。
7、隙均匀的一种SIC多孔陶瓷的制备方法。0005本发明是通过以下技术方案实现的,具体步骤如下A、按质量比例称量陶瓷粉料,包括作为基体的SIC微粉,作为粘结剂的酚醛树脂,作为助烧剂的AL2O3,以及作为造孔剂的PMMA微粉;B、先将SIC微粉与AL2O3和酚醛树脂在球磨机中球磨812H,再将球磨后的混合粉料在烘箱中烘干;C、将步骤B混合粉料与PMMA微粉加入混料机,混合1030MIN;D、将步骤C混合后的粉料用干压成型机压制成毛坯,毛坯在空气中放置1天,自然干燥,再在80烘箱中预处理5小时,然后再升温到110处理10小时得到干燥的坯体;E、将步骤D的干燥后的坯体放入高温炉内,以38/MIN的速度升。
8、温到13001600,保温13H;F、随炉自然冷却至常温,取出坯体,即得SIC多孔陶瓷。0006所述的步骤A中陶瓷粉料,包括质量百分比为2588的AL2O3,质量百分比为5580的SIC微粉,质量百分比为1035的PMMA微粉,质量百分比为1275的酚醛树脂。0007所述的步骤D中干压成型压力为50180MPA。0008所述的步骤E中烧结气氛为空气,压力为常压。0009所述的SIC微粉为墨绿色纳米SIC微粉,粒径范围为50600NM。说明书CN104072190A2/3页40010所述的PMMA微粉,粒径为20100UM。0011本发明具有的有益效果是本发明以墨绿色纳米SIC微粉为基体材料,采。
9、用常压烧结制备SIC多孔陶瓷,无需保护气,制得的陶瓷坯体均匀性好,抗弯强度高,孔隙度高且孔隙均匀,制备工艺简单、原料易得、无污染且能实现对气孔孔径的有效控制。本发明工艺简单、成本低、使用设备少,在汽车尾气、工厂废气的过滤除尘、发电厂煤气净化等方面具有广泛的应用前景。具体实施方式0012实施例1本实施例制备SIC多孔陶瓷步骤如下A、称量质量百分比为75的AL2O3为助烧剂,质量百分比为60的墨绿色纳米SIC微粉(粒径范围为50150NM)为基体材料,质量百分比为30的PMMA微粉为造孔剂(粒径范围为2040M),质量百分比为25的酚醛树脂为粘结剂;B、先将墨绿色纳米SIC微粉与AL2O3和酚醛树。
10、脂在球磨机中球磨812H,再将球磨后的混合粉料在烘箱中烘干;C、将步骤B混合粉料与PMMA微粉加入混料机,混合1030MIN;D、将步骤C混合后的粉料用干压成型机压制成毛坯,毛坯在空气中放置1天,自然干燥,再在80烘箱中预处理5小时,然后再升温到110处理10小时得到干燥的坯体;E、将步骤D的干燥后的坯体放入高温炉内,以38/MIN的速度升温到13001600,保温13H;F、随炉自然冷却至常温,取出坯体,即得SIC多孔陶瓷。孔隙度为372,抗弯强度406MPA。0013实施例2本实施例与实施例1不同在于步骤A中称量质量百分比为25的AL2O3为助烧剂,质量百分比为625的墨绿色纳米SIC微粉。
11、(粒径范围为150250NM)为基体材料,PMMA微粉(粒径范围为4060M)。其他步骤与实施例1相同,得到的SIC多孔陶瓷,孔隙度为348,抗弯强度228MPA。0014实施例3本实施例与实施例1不同在于步骤A中称量质量百分比为5的AL2O3为助烧剂,质量百分比为575的墨绿色纳米SIC微粉(粒径范围为250350NM)为基体材料,PMMA微粉(粒径范围为6075M)。步骤E中将坯体放入高温炉内,以8/MIN的速度升温到1400,保温2H。其他步骤与实施例1相同,得到的SIC多孔陶瓷,孔隙度为358,抗弯强度326MPA。0015实施例4本实施例与实施例1不同在于步骤A中称量质量百分比为65。
12、的墨绿色纳米SIC微粉(粒径范围为350500NM)为基体材料,质量百分比为25的PMMA微粉(粒径范围为7085M)为造孔剂。其他步骤与实施例1相同,得到的SIC多孔陶瓷,孔隙度为315,抗弯强度425MPA。0016实施例5本实施例与实施例1不同在于称量质量百分比为55的墨绿色纳米SIC微粉(粒径范说明书CN104072190A3/3页5围为500600NM)为基体材料,质量百分比为35的PMMA微粉(粒径范围为85100M)为造孔剂,步骤E中将坯体放入高温炉内,以4/MIN的速度升温到1400,保温1H。其他步骤与实施例1相同,得到的SIC多孔陶瓷,孔隙度为386,抗弯强度286MPA。说明书CN104072190A。