[发明专利]一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料及制备方法

权利要求书

1.一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述碳化硅蜂窝陶瓷材料，由以下组分组成：碳化硅粉100质量份、陶瓷复合材料粉4-50质量份、造孔剂10-35质量份、润滑剂1-5质量份、分散剂0.2-1质量份、挤压助剂0.2-1质量份、水23-40质量份；

所述碳化硅粉为碳化硅质量百分比含量在99.0%以上的两种或两种以上颗粒度相差200目以上的不同碳化硅粉组成；

其中，所述陶瓷复合材料粉由氧化钛1-15质量份、含硼化合物1-20质量份、金属铝粉1-15质量份组成；

所述的分散剂是指两亲化合物中油酸和/或月桂酸钾。

2.根据权利要求1所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述含硼化合物为硼砂、硼酸钠、碳化硼、硼化钛、硼酸、硼酸钾、氧化硼中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述的造孔剂为面粉、石墨、土豆粉、淀粉、纤维素、石蜡、PMMA中的一种或多种，其中，所述纤维素为羧甲基纤维素、羟甲基纤维素中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述的润滑剂为润滑油、机油、亚麻油和菜籽油中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述挤压助剂为油酸、月桂酸钾、月桂酸钾皂、甘油、聚乙二醇中的一种或多种。

6.一种低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料的制备方法，用于制备权利要求1-5任一项所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，包括以下步骤：

1）按量称取所需的组分，并将造孔剂和水通过搅拌混合成糊料；

2）将碳化硅粉、陶瓷复合材料粉以及糊料进行搅拌混粉，然后加入润滑剂、分散剂、挤压助剂再进行搅拌，形成泥料；

3）将泥料挤压成型，干燥后得到碳化硅蜂窝陶瓷坯体；

4）对碳化硅蜂窝陶瓷依次进行错位堵孔形成碳化硅蜂窝陶瓷堵孔坯体；

5）对碳化硅蜂窝陶瓷堵孔坯体装炉，以小于3℃/min的速率从室温升到100～200℃；以小于2.5℃/min的速率升温到500～700℃，保温1～5h；以小于2℃/min的速率升温至850～1000℃，保温1～5h；以小于3℃/min的速率升温至900～1500℃，停止加热，随炉冷却至室温，制备出所需的碳化硅蜂窝陶瓷材料。

7.根据权利要求6所述的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤5）进一步包括以下步骤：以2.2℃/min的升温速率从室温升到200℃；以1.87℃/min的升温速率上升到650℃，保温2h；以1.67℃/min升至950℃，保温2h；以1.67℃/min升至1100℃，保温4h；停止加热，随炉冷却至室温，制备出所需的碳化硅蜂窝陶瓷材料。

8.一种采用权利要求6或7所述的制备方法制备的低温烧结的碳化硅蜂窝陶瓷材料，其特征在于，所述碳化硅蜂窝陶瓷材料，其热膨胀系数为：室温至800℃为3.5～4.9×10^-6℃^-1；其微孔的直径为5-32um，中值孔径为10-20um，孔容积为0.3-0.35cc/g；孔隙率为43-55%；壁厚为0.1-0.55mm，其机械强度为轴向≥8MPa，横向≥1.5MPa，45°方向≥0.3MPa。

9.一种碳化硅颗粒捕集器，其特征在于，所述碳化硅颗粒捕集器由权利要求6或7所述的制备方法制备的碳化硅蜂窝陶瓷材料使用粘接料拼接而成。