[发明专利]碳化硅泡沫陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，其特征在于，

步骤S1，制备一次浸渍剂，所述一次浸渍剂包括将阻燃剂、聚有机硅氧烷和水，阻燃剂、聚有机硅氧烷与水之间质量百分比例为(5wt％-15wt％)：(5wt％-30wt％)：(100wt％)；

步骤S2，将粘胶纤维毡浸渍于所述一次浸渍剂中，通过辊压控制粘胶纤维毡浸的增重量为80-300％，获得一次浸渍毡，所述粘胶纤维毡的纤维直径为2-20μm，密度为0.03-0.16g/，厚度为0.2-30mm；

步骤S3，将一次浸渍毡置于空气气氛或惰性气体气氛中进行脱水，温度在120-320℃，时间为1-10小时，获得有机载体；

步骤S4，制备二次浸渍剂，所述二次浸渍剂为陶瓷浆料；

步骤S5，将所述有机载体浸渍于所述二次浸渍剂中，获得二次浸渍毡；

步骤S6，对二次浸渍毡进行热解，获得碳化硅泡沫陶瓷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中制备二次浸渍剂的步骤包括：

将碳化硅粉末、助烧结剂、有机粘结剂、分散剂和溶剂按比例混合，经机械搅拌后球磨至2.5μm以下，所述碳化硅粉末、助烧结剂、有机粘结剂、分散剂与溶剂之间质量百分比例为(5wt％-30wt％)：(1wt％-5wt％)：(1wt％-15wt％)：(0.1wt％-5wt％)：(100wt％)，所述溶剂可以是水或乙醇。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

将步骤S3得到的有机载体浸渍于所述二次浸渍剂中，辊压去除多余液体，然后再在温度为100-200℃的条件下进行干燥，反复多次，直至获得担载量为30-300％的二次浸渍毡。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S6包括：

将二次浸渍毡在惰性或真空气氛的保护下热解，升温速率为每分钟1-20℃，升温至1500-2000℃，保温0.5-3小时，获得碳化硅泡沫陶瓷。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S6包括：

将二次浸渍毡在惰性或真空气氛的保护下热解，升温速率为每分钟1-10℃，升温至800-1400℃，保温0.5-3小时，获得多孔毡；

将多孔毡包埋在硅粉中，在惰性或真空气氛的保护下进行渗硅，升温速率为每分钟1-20℃，升温至1500-2000℃，保温0.5-3小时，获得碳化硅泡沫陶瓷。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、硫酸铵、氯化铵、硼酸、碳酸铵、乙撑胺、乙醇胺、三乙醇胺中的一种或多种。

7.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述助烧结剂为三氧化二铝、二氧化硅、硅、水玻璃、硼砂、氢氧化铝溶胶中的一种或多种。

8.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述有机粘结剂为酚醛树脂、糠醛树脂、脲醛树脂、沥青、聚乙烯醇、聚有机硅氧烷、聚碳硅烷中的一种或多种。

9.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述分散剂为羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、木质磺酸钠、柠檬酸钠、聚乙二醇、四甲基氢氧化铵中的一种或多种。

10.一种碳化硅泡沫陶瓷，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的方法制备而成。

11.根据权利要求1-10所述的碳化硅泡沫陶瓷，其特征在于，所述碳化硅泡沫陶瓷的泡沫孔为多边形封闭环或半封闭环，各泡沫孔相互连接形成三维连通网络；泡沫孔包括为直径为50-200μm的大孔和直径为0.2-5μm的微孔。