高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术公开的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，包括选取原料并制备得到碳化锆溶胶前驱体、然后将有机泡沫置于碳化锆溶胶前驱体中经过陈化处理后得到多孔前驱体，最后将多孔前驱体经过热处理后得到高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷。本发明专利技术的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法既结合了溶胶凝胶法制备反应温度低、成分均匀、纯度高，又兼顾了有机泡沫浸渍法工艺简单、气孔率高、开孔孔结构的优点；通过控制有机泡沫的孔径尺寸可以得到不同孔隙率的碳化锆多孔陶瓷，制备得到的碳化锆多孔陶瓷孔隙率高，分布在80％‑90％，孔呈开孔结构，碳化锆纯度高，氧含量和游离碳含量低，同时所选原料都在分子级别混合，其制备温度远低于现有制备技术。

Preparation of porous zirconia porous ceramics with high porosity

The invention discloses a preparation method of porous zirconium porous ceramics with high porosity and porosity, including selecting raw materials and preparing the precursor of the zirconium carbonate, and then putting the organic foam in the precursor of the zirconium sols to get the porous precursor after aging, and finally the porous precursor is treated by heat treatment to get high porosity. Porous zirconium porous ceramics. The preparation method of porous Zr porous ceramics with high porosity is not only combined with the sol-gel method, but also has the advantages of low reaction temperature, uniform composition and high purity. It also takes into account the advantages of simple process, high porosity and opening pore structure of the organic foam impregnation method, and different pores can be obtained by controlling the pore size of organic foam. The porosity of zirconium carbonized porous ceramics is high, the porosity is 80%, the pore structure is 90%, the pore structure is high, the purity of zirconium carbide is high, the oxygen content and free carbon content are low. At the same time, the selected raw materials are mixed at the molecular level, and the preparation temperature is far lower than the existing preparation technology.

【技术实现步骤摘要】
高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法
本专利技术属于陶瓷材料制备
，具体涉及一种高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法。
技术介绍
碳化锆是一种典型的超高温陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、低密度、热中子吸收界面小和耐辐射性能好等优异性能。此外，碳化锆还具有优良的导热性和导电性，其导电能力与金属相当。因此，碳化锆在高温热防护材料、切削工具材料，微电子材料和核能储备材料等领域都具备广阔的应用前景。然而，由于它的高熔点导致其制备困难，影响了其应用，因此实现碳化锆陶瓷的低温制备是目前亟待解决的问题之一。多孔陶瓷广泛应用在高温金属熔体、高温气体过滤，航天发动机等方面，要求材料具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、物理化学稳定性好等特性。传统的高温过滤材料为不锈钢金属织物、碳化硅多孔陶瓷、碳化硅/硅酸铝陶瓷纤维过滤材料等。这些材料的优点是耐酸碱性好、机械强度高，但通常工作温度在1000℃以下，在苛刻的高温条件下无法使用。碳化锆多孔陶瓷具有耐高温、良好的抗氧化性和抗热震性等，能满足高温过滤材料的性能要求，是高温过滤方面的潜在应用材料。另外，由于碳化锆具有低密度、高热导率和电导率、良好的热稳定性和化学稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括选取原料并制备得到碳化锆溶胶前驱体、然后将有机泡沫置于所述碳化锆溶胶前驱体中经过陈化处理后得到多孔前驱体，最后将所述多孔前驱体经过热处理后得到所述高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷。

【技术特征摘要】
1.高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括选取原料并制备得到碳化锆溶胶前驱体、然后将有机泡沫置于所述碳化锆溶胶前驱体中经过陈化处理后得到多孔前驱体，最后将所述多孔前驱体经过热处理后得到所述高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷。2.如权利要求1所述的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述原料包括碳源、锆源、碳源溶剂、锆源溶剂以及螯合剂，所述锆源和碳源的摩尔比为1：(4.2-4.8)，所述碳源与所述碳源溶剂的配比为(2-6)g：25mL，所述锆源与锆源溶剂、螯合剂的体积比为(2-4)：16:1。3.如权利要求2所述的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳源溶剂为质量分数30％的乙酸溶液，所述锆源溶剂为无水乙醇，所述螯合剂为冰乙酸。4.如权利要求2或3所述的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳源为蔗糖、葡萄糖或酚醛树脂，所述锆源为正丙醇锆。5.如权利要求2或3所述的高孔隙率开孔碳化锆多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，将所述原料制备得到碳化锆溶胶前驱体具体为：将所述碳源充分溶解于碳源溶剂中得到碳源溶液B；在水浴条件下，将所述锆源加入到锆源溶剂中搅拌一段时间，然后加入螯合剂继续搅拌一段时间，得到锆源溶液A；最后按锆源与碳源的摩尔比量取一定量碳源溶液B，将所述碳源溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵康，许卓利，李福平，汤玉斐，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61