原位反应法制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷制造技术

技术编号:1476163 阅读:335 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种以石墨为造孔剂、以碳化硅表面原位反应生成的莫来石为结合相的碳化硅多孔陶瓷的制备方法,属于多孔陶瓷范畴。其特征在于利用碳化硅表面部分氧化生成的二氧化硅与氧化铝反应,原位生成莫来石,使碳化硅颗粒结合。SiC∶Al↓[2]O↓[3]∶石墨∶Y↓[2]O↓[3]=1∶0.1~1∶0~1∶0~0.05(重量比),加入酚醛树脂和乙醇,混合后球磨、烘干、研磨、过筛、干压成型,然后在空气中烧成,得到莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷。所得多孔陶瓷的抗弯强度可达20MPa以上,开口孔隙率20~70%,孔径0.1~30微米,体积密度1.0~2.2g/cm↑[3],热膨胀系数6~9×10↑[-6]K↑[-1](0~800℃),可用于常温、高温和高腐蚀环境下的液体和气体过滤器以及高温催化剂载体等材料。

Preparation of mullite bonded SiC Porous Ceramics by in situ reaction

The invention relates to a preparation method of a silicon carbide porous ceramic with graphite as a pore forming agent and mullite as a bonding phase generated by in-situ reaction of silicon carbide surface. The utility model is characterized in that the silica generated by the partial oxidation of the silicon carbide surface is reacted with the alumina, and mullite is formed in situ to combine the silicon carbide particles. SiC: Al: 2 O: 3: 2: graphite: Y O: 3 = 1: 0.1 to 1: 0 to 1: 0 ~ 0.05 (weight ratio), phenolic resin and ethanol mixture after milling, drying, grinding, sieving, dry pressing then, firing in the air, get the mullite bonded porous SiC ceramics. The porous ceramic flexural strength can reach 20MPa, open porosity of 20 ~ 70%, 0.1 ~ 30 micron pore size, the volume density of 1 ~ 2.2g / cm = 3, the coefficient of thermal expansion of 6 ~ 9 * 10 = 6, K = 1, - (0 to 800 DEG C), can be used for liquid gas filter and high temperature and corrosive environment at room temperature, and the high temperature catalyst carrier material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种原位反应法制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷的方法,属于多孔陶瓷领域。
技术介绍
由于具有低体密度、高渗透率、高温性能稳定、耐酸碱腐蚀性好和良好的催化活性等优点,多孔陶瓷可广泛地用于过滤器材料、膜材料、催化剂载体、热绝缘材料、气体燃烧室介质和耐火材料。除了拥有上述多孔陶瓷的优点,碳化硅多孔陶瓷还具有低热膨胀系数、高热导和优异的机械性能,这使碳化硅多孔陶瓷具有广阔的应用前景,被认为是最理想的热气过滤材料之一。根据成孔工艺的不同,碳化硅多孔陶瓷的制备方法有颗粒堆积、添加造孔剂、发泡、有机泡沫浸渍、溶胶凝胶和前驱体法。Xinwen Zhu等人以聚氨酯泡沫为浸渍模板制备出网孔状的碳化硅多孔陶瓷(Xinwen Zhu,Dongliang Jiang,Shouhong Tan,preparation of silicon carbide reticlulatedporous ceramics,Materials Science and Engineering A323(2002)232~238),得到的碳化硅网孔陶瓷具有排列规则的连通孔隙,孔隙率高达93%,但强度偏低;Sumi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种原位反应制备莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷的方法,包括原料选择、配比混合、双面干压成型以及烧结工艺,其特征在于以石墨为造孔剂、氧化钇为烧结助剂,SiC高温下氧化生成SiO↓[2],再由生成的SiO↓[2]直接与Al↓[2]O↓[3]颗粒原位反应生成莫来石,制备成莫来石结合的碳化硅多孔陶瓷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:丁书强曾宇平江东亮
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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