[发明专利]一种碳化硅纳米线增强高取向石墨复合材料及制备方法在审

专利信息
申请号: 201910198213.2 申请日: 2019-03-15
公开(公告)号: CN109942297A 公开(公告)日: 2019-06-28
发明(设计)人: 史忠旗;张晓钰;谢文琦;张哲健;魏智磊;葛邦治;夏鸿雁 申请(专利权)人: 西安交通大学
主分类号: C04B35/528 分类号: C04B35/528;C04B35/80;C04B35/628;C04B35/622;C04B35/64
代理公司: 西安通大专利代理有限责任公司 61200 代理人: 徐文权
地址: 710049 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要: 发明公开了一种碳化硅纳米线增强高取向石墨复合材料及制备方法,在其表面生长一层均匀的碳化硅纳米线作为增强相,均匀分布在石墨片层间,形成碳化硅纳米线增强定向排列的石墨片层的各向异性结构;工艺上先以硅粉和片状石墨为原料通过熔盐法制备出碳化硅纳米线包覆片状石墨的粉体,然后预压成型后于1600~2000℃进行放电等离子体烧结,烧结过程中施加的轴向压力,使包覆碳化硅纳米线的石墨片层定向排布,烧结后形成的均匀三维陶瓷骨架,可显著提高石墨基体的强度,并约束石墨的热膨胀,从而形成致密、高强、沿片层方向高热导率、垂直片层方向低热膨胀的各向异性复合材料,其优异的综合性能,将在电子器件、发热部件的传热、散热等方面具有广泛的应用前景。
搜索关键词: 碳化硅纳米线 石墨片层 石墨复合材料 片状石墨 包覆 取向 制备 热膨胀 放电等离子体烧结 各向异性复合材料 各向异性结构 致密 表面生长 低热膨胀 电子器件 定向排布 定向排列 发热部件 高热导率 烧结过程 石墨基体 陶瓷骨架 预压成型 轴向压力 综合性能 传热 烧结 垂直片 增强相 散热 石墨 粉体 硅粉 片层 熔盐 三维 施加 应用
【主权项】:
1.一种碳化硅纳米线增强高取向石墨复合材料,其特征在于,该复合材料以片层石墨为原料,以熔盐反应发生成的碳化硅纳米线作为增强相,采用热压烧结法使所述增强相均匀分布在片层石墨间,形成各向异性结构的复合材料;其中:以质量百分比计,片层石墨占20%~90%,碳化硅纳米线占10%~80%。
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  • 李志宏;冯丹丹;朱玉梅 - 天津大学
  • 2016-04-22 - 2016-09-07 - C04B35/528
  • 本发明公开了一种低温常压烧结的导热玻璃/金刚石复合材料,其原料组分及其质量百分比含量为12%~24%B‑Si玻璃粉,76%~88%金刚石粉;所述B‑Si玻璃粉的原料组分及其质量百分比含量为45%~65%SiO2,3%~10%Al2O3,20%~40%B2O3,1%~5%Li2O,3%~10%CaO,3%~10%Na2O。先将玻璃原料于高温熔块炉中加热至1300℃,经过充分熔炼、水淬、烘干、研磨、过筛,制得B‑Si玻璃粉,再与金刚石粉混合配料并压制成型后于750℃一步烧结,制得导热玻璃/金刚石复合材料。本发明的材料热导率在3.0‑4.5W/m·K之间,高于普通玻璃Al2O3LTCC基板材料,抗弯强度在62.6‑108.2Mpa之间,满足了LTCC陶瓷材料的应用要求。本发明制备成本低,原料容易获得,操作工序简单,具有巨大的经济和社会效益。
  • 一种用于吸附二氧化碳陶瓷复合材料的制备方法-201510952341.3
  • 高大元;宋国;薛红娟 - 高大元
  • 2015-12-20 - 2016-04-06 - C04B35/528
  • 本发明涉及一种用于吸附二氧化碳陶瓷复合材料的制备方法,属于吸附材料制备技术领域。本发明首先将冲洗干净的平安树根茎置于烘箱中烘干,再将其挤压成块后,经炭化、粉碎、过筛得炭化粉末,备用,再将二氧化钛和五氧化二铌等物质混合,置于煅烧炉中煅烧,降温,研磨,得陶瓷基体,接着将陶瓷基体与炭化粉末等物资混合均匀,并分别进行超声振荡、煅烧、冷却、淬火,降温即可。本发明的有益效果:本发明制备的吸附二氧化碳陶瓷复合材料吸附性能好,吸附效率提高10~15%,可以多次循环利用,不会对环境造成二次污染。
  • 一种用于石墨粉末的微喷射三维打印成型装置-201520279718.9
  • 吴海华;郭辉;熊盼;柳宁 - 三峡大学
  • 2015-05-04 - 2015-09-02 - C04B35/528
  • 本实用新型公开了一种用于石墨粉末的微喷射三维打印成型装置。它包括机架、三维运动平台、石墨送粉器、供气单元、气体控制单元、运动机构控制单元,其中石墨送粉器、三维运动平台、气体控制单元和运动机构控制单元分别安置在机架的顶端、中部和底部,供气单元则沿着机架外围顺序布置。通过三维运动平台将喷头移到打印区域,然后利用高压、高速气流将石墨粉体喷射到事先准备的基材上,获得微喷射打印的特征点,由点连成线,进而形成整个石墨元器件。三维运动平台、石墨送粉器、运动机构控制单元、气体控制单元有序地组装在一起,能够实现对石墨粉体微喷射精确打印成型,为复杂石墨元器件成形提供装备,同时结构紧凑、成形精度高、易操作。
  • 一种高强度石墨复合材料-201310702086.8
  • 孙丰武 - 青岛天地碳素有限公司
  • 2013-12-19 - 2015-06-24 - C04B35/528
  • 本发明提供一种高强度石墨复合材料。其技术方案是:在于原料组份重量百分比如下:1-60um天然石墨粉,40%-60%,1-30Si粉3%-5%,粘结剂20%-30%。其特征是:按重量百分比1-60um天然石墨粉,40%-60%,1-30Si粉3%-5%,粘结剂20%-30%,将上述原料混合;在2000-2500℃,压力为16-35MPa下热压成型,恒温时间为8-12分钟即可。本发明优点是具有高强度、较高热稳定性、较低电阻率、挥发份和热膨胀系数。
  • 一种高导热性能的石墨材料-201310702068.X
  • 孙丰武 - 青岛天地碳素有限公司
  • 2013-12-19 - 2015-06-24 - C04B35/528
  • 本发明的目的就是提供一种高导热性能的石墨材料。其特征在于原料组份重量百分比如下:1-45um天然石墨粉,45%-70%,1-30Si粉4%-7%,粘结剂35%-50%。按重量百分比1-45um天然石墨粉,45%-70%,1-30Si粉4%-7%,粘结剂35%-50%,将上述原料混合;在18000-2200℃,压力为15-25MPa下热压成型,恒温时间为10-16分钟即可。本发明优点是具有高强度、较高热稳定性、较低电阻率、挥发份和热膨胀系数。
  • 一种用于飞机刹车盘的碳/碳化硅摩擦材料的制备方法-201410595284.3
  • 刘莉;王爽;刘晓东 - 苏州莱特复合材料有限公司
  • 2014-10-30 - 2015-03-04 - C04B35/528
  • 本发明涉及一种用于飞机刹车盘的碳/碳化硅摩擦材料的制备方法,属于复合材料技术领域。包括如下步骤:取脂肪酸锌,加热,然后加入碳化硅粉体,搅拌均匀,冷却后,得到改性粉体;再加入阳离子表面活性剂、甘油,在混合机中初混,再加入乙撑双硬脂酰胺,升温混合,冷却至室温,得到阳离子预制体;取煅烧石油焦碳、阴离子表面活性剂、环氧树脂,乙酸乙酯,升温混合,冷却后,得到阴离子预制体;将阳离子预制体、阴离子预制体进行混合,烘干、球磨,得到混合物;将混合物与石墨粉、氧化钛粉末、铁粉、镍粉、甲基硅油、聚碳酸酯混合均匀,在真空烧结炉中进行烧结后,得到碳/碳化硅复合材料。本发明的摩擦材料的摩擦性能优。
  • 一种散热器连接件用高导热性陶瓷及其制备方法-201410584744.2
  • 倪娟形 - 倪娟形
  • 2014-10-28 - 2015-02-25 - C04B35/528
  • 本发明公开了一种散热器连接件用高导热性陶瓷及其制备方法,其由下列重量份的原料制成:金刚石30、硅灰石25、硼化锆3、氧化钇0.5、氮化铝2、氧化铍1、碳化钛1、氧化锌5、氧化铟锡1.5、氰脲酸0.5、三缩水甘油酯0.4、羟丙基淀粉5、海藻酸钠3、聚氧化乙烯4、羟丙基黄原胶3、硬脂酸钡2、聚乙二醇4、糖钙2、纸浆废液3、腐植酸钠2.5、去离子水适量。本发明的陶瓷制作工艺精良,瓷质细腻,耐高温;通过添加氧化铟锡、硼化锆和碳化钛等原料,大大增加了陶瓷的导热性,防止功能元件因热量蓄积而带来的损坏。
  • 一种高润滑性能的抗氧化石墨管-201310327452.6
  • 王志敏;刘天云 - 青岛广星电子材料有限公司
  • 2013-07-31 - 2015-02-11 - C04B35/528
  • 本发明公开了一种高润滑性能的抗氧化石墨管,其特征在于,各组分按照重量份组成如下:石墨粉50-60份、沥青10-15份、耐火土10-15份、硼砂5-8份、硼酸3-5份、二硫化钼2-5份、纳米三氧化二铝3-5份、复合分散剂5-10份。该石墨管制作方法包括如下步骤:(1)原料预处理;(2)配料成型;(3)焙烧;(4)浸渍。通过加入二硫化钼、纳米三氧化二铝、复合分散剂实现了对设备受损表面能自动修复,提高应用温度范围和润滑效果。加入有效成分可以延长石墨及含石墨制品的有效使用时间,起到增效降耗的效果。本发明制得的石墨管不存在起泡、裂纹、爆裂等问题,实现了良好的工作性能和工作寿命,并且对环境无污染,适合工业生产。
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