The invention relates to a silicon nitride porous ceramic and a preparation method thereof. The technical solutions are as follows: according to the mass ratio of stabilizer: Deionized water to (0.001~0.01): 1 ingredients, magnetic stirring 12~24h is used to prepare foam stabilizer solution. Silicon nitride porous ceramic slurry was prepared by the mass ratio of (0.002~0.01): (1~1.56): 1, mixing and mechanical mixing according to the mass ratio of isobutylene maleic anhydride copolymer: silica powder: foam stabilizer solution. According to the foaming agent: the volume ratio of the porous silicon nitride ceramic slurry is (0.001~0.02): 1, mixed and mechanically stirred, and then the prepared silicon nitride porous ceramic slurry is injected into the mold to solidify, die and dry. The silicon nitride multi hole ceramics are made under the condition of 900~1200 C under the condition of 0~2h. The invention has the characteristics of simple process, low requirement for equipment, easy control, low pollution, low temperature rapid synthesis, low production cost and energy saving and environmental protection, and the porous silicon nitride ceramics has high porosity and high strength.
【技术实现步骤摘要】
一种氮化硅多孔陶瓷及其制备方法
本专利技术属于多孔陶瓷
具体涉及一种氮化硅多孔陶瓷及其制备方法。
技术介绍
氮化硅多孔陶瓷既是优良的高温结构材料,又是新型的功能材料,具有体积密度小、比表面积大以及耐高温、耐腐蚀、较高的化学稳定性和尺寸稳定性等独特的物理特性,在过滤、净化分离、化工催化、载体、吸声减震、保温材料和传感材料等领域,具有广阔的应用前景。发泡注浆成型是多孔陶瓷制备过程中常用的工艺之一,该工艺可采用简单的设备,制备出形状复杂的多孔陶瓷:“一种用发泡法制备块体光催化材料的方法”(CN101967064A)专利技术,以蛋清为发泡剂、以多元糖类为胶凝剂,采用发泡注浆成型工艺,制得氧化铝和二氧化硅等多孔陶瓷。但该方法制备的陶瓷坯体需在75~85℃的环境下才能固化成型,且有机物的用量较多,所采用的发泡剂和胶凝剂虽然无毒,但烧结过程中大量的有机物燃烧会严重污染环境。“大尺寸复杂形状碳化硅陶瓷素坯的凝胶注模成型工艺”(CN101941231A)专利技术,以去离子水为溶液、以丙烯酰胺为单体、以N,N´-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、以四甲基氢氧化铵为分散剂、以丙三醇为增塑剂、以异丙醇为链转移剂、以过硫酸铵为引发剂和以N,N,N´,N´-四甲基乙二胺为催化剂,制得大尺寸复杂形状碳化硅陶瓷。此种方法存在如下不足:(1)有机物毒性较大,如单体丙烯酰胺和交联剂N,N´-亚甲基双丙烯酰胺等均对眼睛、皮肤、黏膜和呼吸道有刺激作用,会危害操作人员的健康;(2)烧结过程中有机物的燃烧产生大量的废气,对环境污染严重。(3)该方法有机物用量较大,成本较高,不适于规模化生产。“一种氮 ...
【技术保护点】
1.一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述制备方法的具体步骤是:步骤一、按稳泡剂∶去离子水的质量比为(0.001~0.01)∶1,将所述稳泡剂加入到所述去离子水中,磁力搅拌12~24h,制得稳泡剂溶液;步骤二、按异丁烯‑马来酸酐共聚物∶硅粉∶所述稳泡剂溶液的质量比为 (0.002~0.01)∶(1~1.56)∶1,将所述异丁烯‑马来酸酐共聚物和所述硅粉加入到所述稳泡剂溶液中,机械搅拌5~15min,制得氮化硅陶瓷浆料;步骤三、按发泡剂∶所述氮化硅陶瓷浆料的体积比为(0.001~0.02)∶1,将所述发泡剂加入到所述氮化硅陶瓷浆料中,机械搅拌1~3min,制得氮化硅多孔陶瓷浆料;步骤四、将所述氮化硅多孔陶瓷浆料注入模具中,在10~70℃条件下固化6~12h,脱模,制得氮化硅多孔陶瓷坯体;步骤五、将所述氮化硅多孔陶瓷坯体进行干燥,在900~1200℃条件下保温0~2h,制得氮化硅多孔陶瓷。
【技术特征摘要】
1.一种氮化硅多孔陶瓷的制备方法,其特征在于所述制备方法的具体步骤是:步骤一、按稳泡剂∶去离子水的质量比为(0.001~0.01)∶1,将所述稳泡剂加入到所述去离子水中,磁力搅拌12~24h,制得稳泡剂溶液;步骤二、按异丁烯-马来酸酐共聚物∶硅粉∶所述稳泡剂溶液的质量比为(0.002~0.01)∶(1~1.56)∶1,将所述异丁烯-马来酸酐共聚物和所述硅粉加入到所述稳泡剂溶液中,机械搅拌5~15min,制得氮化硅陶瓷浆料;步骤三、按发泡剂∶所述氮化硅陶瓷浆料的体积比为(0.001~0.02)∶1,将所述发泡剂加入到所述氮化硅陶瓷浆料中,机械搅拌1~3min,制得氮化硅多孔陶瓷浆料;步骤四、将所述氮化硅多孔陶瓷浆料注入模具中,在10~70℃条件下固化6~12h,脱模,制得氮化硅多孔陶瓷坯体;步骤五、将所述氮化硅多孔陶瓷坯体进行干燥,在900~...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海军,韩磊,董龙浩,张少伟,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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