The present invention relates to a preparation method of ultra-high temperature porous ceramic skeleton with controllable morphology. The porous ceramic skeleton material with controllable morphology is prepared by sintering at high temperature, using ceramic oxide, carbon (boron) powder, boron carbide powder and high melting point metal such as tungsten as raw materials, by controlling the reaction temperature or the content of carbon (boron)/high melting point metal in the component, supplemented by mould pressure and inert atmosphere protection. The preparation method of the invention is simple, low in cost, high in efficiency, pollution-free and safe and stable. The porous matrix ceramics have the characteristics of high specific strength, high specific mode, good thermal shock resistance, corrosion resistance, high sound absorption coefficient and low thermal conductivity. It can be widely used in catalyst carrier, high temperature filter, humidity and gas sensor, biological skeleton material, metal melt impurity removal, automobile exhaust adsorption, high temperature insulation gasket in aerospace, engine noise reduction at high temperature and other fields. It has good economic and social benefits.
【技术实现步骤摘要】
一种形貌可控的超高温多孔陶瓷骨架的制备方法
本专利技术属于属于颗粒堆积法与高温模压烧结技术制备超高熔点多孔陶瓷骨架在复合材料、吸声材料及高温吸波材料
的应用,涉及一种形貌可控的超高温多孔陶瓷骨架的制备方法。
技术介绍
多孔陶瓷骨架材料由于其熔点高、硬度模量大、耐腐蚀性好、抗热震性能优异、孔隙尺寸可控、比表面积大和绝热性能好等特点,被广泛用作催化剂载体、高温过滤器、湿敏和气敏元件、隔热材料、生物骨骼材料、吸声材料和高温吸波材料等。多孔陶瓷骨架的表面形貌对催化剂载体的依附、高温金属的润湿性、吸声降噪等有至关重要的影响,但对于孔径在微纳米尺度范围内的多孔陶瓷骨架的形貌控制鲜有报道,针对多孔陶瓷骨架的不同形貌对其力学性能和功能特性的影响更是少见。目前,研究人员制备多孔陶瓷骨架的方法包括:牺牲模板法、冷冻浇注法、直接发泡法和凝胶注模法等。牺牲模板法所采用的反应溶蚀和高温氧化等均会造成骨架的不同程度损伤;冷冻浇注法工艺复杂且料粉内的溶剂因无法挥发而产生孔隙和内应力等,造成整体机械强度较低;直接发泡法无法控制发泡速率而造成孔隙较难控制;凝胶注模法制备的多孔材料因溶剂大量挥发而使精度无法满足。颗粒堆积与高温模压烧结技术相结合可以实现在孔隙率可控的前提下,控制多孔陶瓷的表面形貌生长。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本专利技术提出一种形貌可控的超高温多孔陶瓷骨架的制备方法,该方法制备简单、成本低、效率高、无污染且安全稳定。该多孔骨架陶瓷具有高比强、高比模、抗热震性能好、耐腐蚀、高的吸声系数和低的热导率的特点。可广泛应用于催化剂载体、高温过滤器、湿 ...
【技术保护点】
1.一种形貌可控的超高温多孔陶瓷骨架的制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1:将陶瓷氧化物粉与碳或硼粉与酒精混合,加热至酒精蒸发完全,之后在玛瑙研钵中研磨并用不同目网筛筛选,最终控制混合粉料的粒径在10‑200μm;所述陶瓷氧化物粉与碳或硼粉的摩尔比为0.5~1.2︰1.6~3.7;步骤2:用石墨纸平铺热压模具的内壁面,后将混料均匀平铺在模具中;步骤3、热压烧结:将装有粉料的热压模具置于热压烧结炉中,在模具垂直方向施加载荷的应力为10N‑2×10
【技术特征摘要】
1.一种形貌可控的超高温多孔陶瓷骨架的制备方法,其特征在于步骤如下:步骤1:将陶瓷氧化物粉与碳或硼粉与酒精混合,加热至酒精蒸发完全,之后在玛瑙研钵中研磨并用不同目网筛筛选,最终控制混合粉料的粒径在10-200μm;所述陶瓷氧化物粉与碳或硼粉的摩尔比为0.5~1.2︰1.6~3.7;步骤2:用石墨纸平铺热压模具的内壁面,后将混料均匀平铺在模具中;步骤3、热压烧结:将装有粉料的热压模具置于热压烧结炉中,在模具垂直方向施加载荷的应力为10N-2×105N,以氩气为保护气,氩气流量为10-5000SCCM,升温速率为2-50℃/s,恒温时间和温度分别为0.5-10h和1700-230...
【专利技术属性】
技术研发人员:付前刚,闫宁宁,张育育,史小红,李贺军,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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