The invention discloses a high hydrophobic foam silicon carbide ceramics and its preparation method and application of high hydrophobic silicon carbide ceramic foam from the basal surface of the SiC ceramic foam and polydopamine and long chain alkyl amine molecules or fluorinated molecular layer; the polydopamine bottom coating layer, long chain alkyl amine containing molecules or fluorine molecules for coating surface. SiC foam ceramics prepared by the invention has a three-dimensional network connectivity structure, high porosity, controllable size, low cost, to meet the requirements of industrial production; using hyperbranched liquid Polycarbosilane as binder to prepare SiC ceramic foam, low temperature sintering, ceramic production rate is high; the invention adopts three-dimensional porous SiC ceramic foam, because the large surface area and surface roughness has good adsorption kinetics in the adsorption process, can quickly reach the adsorption equilibrium, and the pore structure and pore it can be used as a storage space for oil in the adsorbent has a broad application prospect.
【技术实现步骤摘要】
一种高疏水碳化硅泡沫陶瓷及其制备方法和应用
本专利技术属于特殊功能材料制备领域,具体涉及一种高疏水碳化硅泡沫陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
碳化硅泡沫陶瓷具有抗高温、耐腐蚀、表面积大、低密度、孔隙率高等优点,广泛应用于高温气体净化、柴油机尾气过滤、熔融金属过滤、保温和隔音等领域。碳化硅泡沫陶瓷的制备方法多种多样,不同的制备方法可制备出不同气孔率、孔道结构、孔径大小的泡沫陶瓷。泡沫陶瓷制备的关键是形成具备一定孔筋强度的三维立体网络结构。根据使用目的和性能的不同,人们开发了多种成型制备工艺,目前对碳化硅泡沫陶瓷低温烧结成型技术研究不够,烧成泡沫陶瓷所需温度依然较高,可供选择的泡沫模板较少,此外,传统粘结剂聚碳硅烷热分解后体积收缩,产生裂纹,影响了陶瓷的致密度,陶瓷产率较低,现有的碳化硅泡沫陶瓷的制备方法主要有:(1)反应烧结法:粉末烧结法、固相反应烧结法需要很高的烧结温度(2000℃以上),还需添加助烧剂,因而影响了材料的高温性能,限制了泡沫陶瓷材料的应用。(2)添加造孔剂法:该方法的缺点是难以制取高气孔率制品,气孔分布均匀性,对造孔剂的分散性要求比较高,在烧结后,造孔剂会留在碳化硅泡沫陶瓷中,会影响其透波性能。(3)含硅树脂热解法:将有机硅前躯体制成高分子凝胶,脱出凝胶中的有机溶剂后得到泡沫状含硅树脂,经充分预氧化后进行热解即可得到碳化硅泡沫陶瓷,该方法的缺点是由于没有热压过程,初始密度不高,制备的泡沫陶瓷不致密,而且强度低,孔隙体积和尺寸难以控制。(4)有机泡沫浸渍法:有机泡沫浸渍法中运用较多的有机泡沫体,其弹性和开孔率相对较低,已经成功运用制备泡沫陶 ...
【技术保护点】
一种高疏水碳化硅泡沫陶瓷,其由基底碳化硅泡沫陶瓷及其表面的聚多巴胺和长链烷基胺分子或含氟分子包覆层构成;所述聚多巴胺为包覆层的底层,长链烷基胺分子或含氟分子为包覆层的表层。
【技术特征摘要】
1.一种高疏水碳化硅泡沫陶瓷,其由基底碳化硅泡沫陶瓷及其表面的聚多巴胺和长链烷基胺分子或含氟分子包覆层构成;所述聚多巴胺为包覆层的底层,长链烷基胺分子或含氟分子为包覆层的表层。2.一种高疏水碳化硅泡沫陶瓷的制备方法,包括以下步骤:(1)按质量分数分别称取碳化硅微粉20~30wt%、超支化液态聚碳硅烷20~30wt%和溶剂40~60wt%,将各组份搅拌均匀获得陶瓷浆料,将待包覆的密胺泡沫塑料均匀浸渍浆料,取出后挤出多余浆料得到泡沫预制体;(2)将步骤(1)中的泡沫预制体置于室温风干,然后于160~250℃的空气气氛中进行固化交联30~120min;(3)在惰性气氛下,于1200~1500℃,对步骤(2)中固化后的泡沫预制体进行陶瓷化处理,得到碳化硅泡沫陶瓷;(4)将步骤(3)中碳化硅泡沫陶瓷加入多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲溶液,搅拌,在35~50℃下聚合10~12h,然后将所得产物清洗、过滤和干燥后,得到聚多巴胺包覆碳化硅泡沫陶瓷,即PDA-SCF;(5)将步骤(4)中的PDA-SCF加入长链烷基胺分子或含氟分子的溶液中,充分搅拌,将所得产物清洗、过滤和干燥后,得到高疏水碳化硅泡沫陶瓷。3.根据权利要求2所述的高疏水碳化硅泡沫陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,陶瓷浆料包括碳化硅微粉12~28wt%、超支化液态聚碳硅烷12~28wt%和溶剂50~60wt%。4.根据权利要求2或3所述的高疏水碳化硅泡沫陶瓷的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,溶剂为正己烷或四氢呋喃中的一种,所述溶剂的质量浓度>...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐秀之,罗璐蕾,黄小忠,杜作娟,岳建岭,
申请(专利权)人:中南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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