一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，以有机硅聚合物为先驱体，通过反应诱导相分离方法成型得到坯体，再在惰性气氛下裂解，得到多孔SiOC陶瓷材料，其中有机硅聚合物与反应相分离剂的质量比为1：0.2～5，有机硅聚合物与催化剂的质量比为1：0.0001～0.1，溶剂的加入量为有机硅聚合物与反应相分离剂总质量的0～30％；本发明专利技术具有工艺简单、成本低、制备材料开孔率高、透气性好、机械强度高，抗热冲击等特点，可广泛用作高温过滤材料，也可以用作化学反应的载体材料以及高温隔热材料。

Preparation of a high strength open hole SiOC ceramic material

The invention relates to a preparation method of a high strength open hole SiOC ceramic material, using a organosilicon polymer as a precursor, forming a blank body by a reaction induced phase separation method and cracking in an inert atmosphere to obtain a porous SiOC ceramic material, in which the mass ratio of the organosilicon polymer to the reaction phase separation agent is 1:0.2 ~ 5. The mass ratio of the organosilicon polymer and the catalyst is 1:0.0001 to 0.1, and the amount of the solvent is 0 ~ 30% of the total mass of the organosilicon polymer and the reaction phase separation agent. The invention has the characteristics of simple process, low cost, high porosity, good permeability, high mechanical strength and thermal shock resistance, and can be widely used as high temperature filtration. Materials can also be used as carrier materials for chemical reaction and high temperature insulation materials.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法
本专利技术涉及一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，属于多孔陶瓷材料领域。
技术介绍
多孔陶瓷具有高孔隙率、高比表面积、低体积密度和能量吸收或阻尼特性等特殊性质，以及基体陶瓷材料所特有的耐高温性、耐腐蚀性、低热导率、高化学稳定性和尺寸稳定性等独特的物理特性，多孔陶瓷在过滤、催化、吸音、保温等领域具有广泛应用。制备多孔陶瓷的方法主要有固相烧结法、添加造孔剂法、模板复制法、发泡法、熔盐法、凝胶注模法等。可以参见以下综述文献：“发泡法、三维打印法、熔盐法制备多孔陶瓷”，材料导报A：综述篇，2015年5月(上)第29卷第5期，109-116页；“非氧化物多孔陶瓷的研究进展”，2016年6月第50卷第3期，233-240页；“氧化物多孔陶瓷研究新进展耐火材料”，2016年10月第50卷第5期，393-400页。特别地，中国专利CN201110218081采用自发泡法制备了孔隙率47-78％，抗压强度4.3-20MPa的多孔SiOC陶瓷材料。这些文献和专利在多孔陶瓷材料及应用方面取得很好的进展，但大多方法得到的多孔陶瓷的密度较高，孔隙结构及大小不易控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、将有机硅聚合物与反应相分离剂在溶剂中搅拌，再加入催化剂，混合均匀，得到反应溶液，其中有机硅聚合物与反应相分离剂的质量比为1：0.2～5，有机硅聚合物与催化剂的质量比为1：0.0001～0.1，溶剂的加入量为有机硅聚合物与反应相分离剂总质量的0～30％；(2)、将混合均匀的反应溶液注入模具，加热至100～300℃，保温2～10小时，使反应溶液进行交联固化，得到预成型的坯体；(3)、将预成型的坯体在惰性气氛中加热至800～1200℃进行陶瓷化处理，先以1～3℃/min升温速率升至300～500℃，保温1～3小时，再以1～1...

【技术特征摘要】
1.一种高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)、将有机硅聚合物与反应相分离剂在溶剂中搅拌，再加入催化剂，混合均匀，得到反应溶液，其中有机硅聚合物与反应相分离剂的质量比为1：0.2～5，有机硅聚合物与催化剂的质量比为1：0.0001～0.1，溶剂的加入量为有机硅聚合物与反应相分离剂总质量的0～30％；(2)、将混合均匀的反应溶液注入模具，加热至100～300℃，保温2～10小时，使反应溶液进行交联固化，得到预成型的坯体；(3)、将预成型的坯体在惰性气氛中加热至800～1200℃进行陶瓷化处理，先以1～3℃/min升温速率升至300～500℃，保温1～3小时，再以1～10℃/min升温速率升至800～1200℃，保温2～5小时，使反应相分离剂分解，并使固化的有机硅聚合物转变为SiOC，得到开孔SiOC陶瓷材料。2.根据权利要求1所述的高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述有机硅聚合物的主链为Si-O-Si结构，侧基为氢原子或1-12个碳构成的碳氢基团，端基为硅羟基或硅烷氧基。3.根据权利要求2所述的高强度开孔SiOC陶瓷材料的制备方法，其特征在于：所述1-12个碳构成的碳氢基团为烷基、芳基、烷芳基或芳烷基。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王筠，孔磊，严蛟，冯志海，左小彪，
申请(专利权)人：航天材料及工艺研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11