[发明专利]一种Si-C-O微纳米多孔陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种Si-C-O微纳米多孔材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)有机硅聚合物、催化剂和溶剂进行混合得到混合物，将所述混合物进行加热固化成型得到凝胶固体；

(2)将所述凝胶固体升温至400℃-850℃进行热解得到有机树脂基、半有机半无机或准无机基的微纳米多孔材料；

(3)将所述有机树脂基、半有机半无机或准无机基的微纳米多孔材料升温至850℃-1500℃进行热解即得所述Si-C-O微纳米多孔材料；

所述有机硅聚合物为式(I)所示聚硅氧烷和有机硅树脂中至少一种；

式(I)中，R为氢原子、乙烯基、羟基或甲基；R′为甲基、苯基、CH₂CH₂Ph、CH₂CH₂CN、CH₂CH₂CO₂CH₃、CH₂CH₂CO₂C₄H₉、CH₂CH(CH₃)CO₂CH₃或CH₂CH₂OR”，R”为C_1-20的烷基、环烷基、醚或醇；x+y+z＝1，x/y＝0.2-5，z＝0-0.4；n为40-1500之间的数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中还包括在所述加热固化成型前向所述混合物中加入交联剂的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述交联剂为硅酸酯化合物、钛酸酯化合物和硼酸酯化合物中至少一种；所述交联剂的加入量为所述有机硅聚合物的质量的0-10％，但不为0。

4.根据权利要求1-3中任一所述的方法，其特征在于：所述硅酸酯化合物为原硅酸乙酯、原硅酸甲酯、三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷；所述钛酸酯化合物为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯；所述硼酸酯化合物为硼酸三乙酯、硼酸三异丙酯、硼酸三丁酯、三甲氧基硅基硼酸酯或硼酸。

5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于：步骤(1)还包括在所述加热固化成型前向所述混合物中加入物质A和物质B中至少一种的步骤；

所述物质A为下述物质中至少一种：

(1)Fe、Co、Ni、Al、Cu、Ti、Si、B或它们的氧化物；

(2)碳粉或碳纳米管；和

(3)SiC、Si₃N₄、BC₄、BN、TiB₂、ZrB₂、HfB₂、TiC、ZrC或HfC；

所述物质B为下述物质中至少一种：

(1)Fe的羰基化合物、Co的羰基化合物、Ni的羰基化合物、乙酰丙酮配合物或二茂化合物；

(2)B(OEt)₃、B(OPr)₃、B(OBu)₃、B(OSiMe₃)₃、B₁₀H₁₄或C₂B₁₀H₁₂；

(3)Ti、Zr、Hf的乙酰丙酮盐或烷氧基化合物；和

(4)油酸铜或乙酰丙酮铜。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述物质A的加入量为所述有机硅聚合物的体积的0-50％，但不为0；所述物质B的加入量为所述有机硅聚合物的质量的0-100％，但不为0。

7.根据权利要求1-6中任一所述的方法，其特征在于：所述溶剂为二甲基硅油或二甲基硅氧烷环体；所述催化剂为铂催化剂或二月桂酸二丁基锡；所述有机硅树脂为甲基硅树脂、乙烯基硅树脂或甲基乙烯基硅树脂；所述催化剂的加入量为所述有机硅聚合物的质量的0.0001％-2％。