一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷及其制备方法，属于先进陶瓷制备技术领域。技术方案为：以多孔碳材料或多孔碳纤维材料为骨架，以烷氧基硅烷水解制备的聚硅氧烷溶胶为前驱体，通过浸渍‑裂解‑气相反应，获得多孔碳材料或多孔碳纤维材料/SiC纳米线中间结构，然后通过热氧化去除多孔碳材料或多孔碳纤维材料骨架，获得纳米线构筑的SiC弹性陶瓷。该材料是由SiC纳米线通过自组装形成的具有一定强度、良好弹塑性、优异隔热性能的轻质三维网络结构。该方法为制备弹性陶瓷的新方法，可实现大尺寸、形状复杂的SiC弹性陶瓷的制备，同时制备周期短，成本低，适于工业化生产。

SiC elastic ceramic constructed by nanowire and preparation method thereof

The invention discloses a SiC elastic ceramic constructed by nanowires and a preparation method thereof, belonging to the technical field of advanced ceramic preparation. Technical scheme: using porous carbon materials or porous carbon fiber materials as skeleton, with alkoxy silane hydrolysis preparation of polysiloxane sol as precursor phase reaction by dipping pyrolysis gas, obtained porous carbon material or porous carbon fiber material /SiC nanowires intermediate structure, removal of porous carbon materials or porous carbon fiber material the skeleton then through thermal oxidation, SiC elastic ceramic nanowires structure. The material is a lightweight three-dimensional network structure formed by self assembly of SiC nanowires with a certain strength, good elasticity and excellent thermal insulation properties. The method is a new method for preparing elastic ceramics, and can realize the preparation of large size and complex shape SiC elastic ceramics. Meanwhile, the preparation cycle is short, the cost is low, and the utility model is suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷及其制备方法
本专利技术属于先进陶瓷制备
，具体涉及一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷及其制备方法。
技术介绍
陶瓷材料具有很多优良的性能，如耐高温、耐腐蚀、耐老化等，但通常脆性较大，在变形量为0.1％～0.2％或甚至更小时就会发生脆性断裂，因此其耐机械/热冲击性能较差，应用范围受到了很大的限制。近年来，陆续有研究人员制备出由碳纳米线/管组装形成的弹性体材材料。2010年，X.C.Gui等人采用CVD方法，首次制备出具有弹性恢复性能的碳纳米管三维网络结构材料，该材料由碳纳米管缠绕而成，密度仅为5～10mg/cm3。在压缩应力作用下，当应变为60％以内时，卸载后材料完全回弹，几乎没有塑性变形；循环应力条件下，材料经过10次循环后，大约只有10％左右的残留塑性变形。2012年，H.W.Liang等人以超细Te纳米线为模板，制备出的一种具有压缩弹性的多孔碳纳米纤维气凝胶。2013年，Z.Y.Wu等人以细菌纤维素为模板，制备出超轻、可弹性回复的碳纳米线气凝胶，材料密度为4-6mg/cm3，最大可回复应变量为90％。2014年，S.Yang等人采用冷冻干燥法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)以烷氧基硅烷、蒸馏水为原料，以乙醇作为溶剂，酸作为催化剂，水解制备聚硅氧烷溶胶；2)以多孔碳材料或多孔碳纤维材料为骨架，通过负压浸渍向其内部浸入聚硅氧烷溶胶；3)将步骤2)浸渍后的试样静置，形成陶瓷前驱体，然后将陶瓷前驱体放入真空干燥箱中持续处理至溶胶完全凝胶化，随后在氩气中加热至1400～1600℃裂解，保温0.5～2h，随炉冷却至室温；4)将裂解后的试样置于空气炉中，在800～1000℃下保温1～3h，制得由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)以烷氧基硅烷、蒸馏水为原料，以乙醇作为溶剂，酸作为催化剂，水解制备聚硅氧烷溶胶；2)以多孔碳材料或多孔碳纤维材料为骨架，通过负压浸渍向其内部浸入聚硅氧烷溶胶；3)将步骤2)浸渍后的试样静置，形成陶瓷前驱体，然后将陶瓷前驱体放入真空干燥箱中持续处理至溶胶完全凝胶化，随后在氩气中加热至1400～1600℃裂解，保温0.5～2h，随炉冷却至室温；4)将裂解后的试样置于空气炉中，在800～1000℃下保温1～3h，制得由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷。2.根据权利要求1所述的由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1)所述烷氧基硅烷包括二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷的质量比为(2～6):1。3.根据权利要求1所述的由纳米线构筑的SiC弹性陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤1)所述酸采用浓度为1mol/L的硝酸或盐酸。4.根据权利要求1所述的由纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红洁，牛敏，苏磊，范星宇，史忠旗，夏鸿雁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61