3D打印制备木材生物质多孔碳化硅的方法及多孔碳化硅技术

本发明专利技术属于多孔碳化硅陶瓷材料相关技术领域，其公开了一种3D打印制备木材生物质多孔碳化硅的方法及多孔碳化硅，所述方法包括：将粉碎的木材生物质加入碱液中浸泡，然后干燥得到木粉；将所述木粉与酚醛树脂和硅粉按化学计量比加入有机溶剂中均匀混合，然后采用湿法造粒技术获得有机碳源/硅复合粉体；将所述有机碳源/硅复合粉体通过3D打印技术按照产品三维模型成形得到木材生物质坯体；将所述木材生物质坯体进行碳化原位反应烧结得到多孔碳化硅。本申请中方法即解决了硅残留的问题同时可以实现复杂结构的制备，工艺简单，得到的多孔碳化硅力学性能好，功能性强。功能性强。功能性强。

【技术实现步骤摘要】
3D打印制备木材生物质多孔碳化硅的方法及多孔碳化硅


[0001]本专利技术属于多孔碳化硅陶瓷材料相关
，更具体地，涉及一种3D打印制备木材生物质多孔碳化硅的方法及多孔碳化硅。

技术介绍

[0002]多孔碳化硅陶瓷重量轻，具有优异的力学性能、化学稳定性、耐热性及电学性能等，可用作催化剂载体、电磁波吸收器件、电池电极及高温传感器等。以木材等生物质材料为模板制备仿生多孔碳化硅充分利用了木材本身固有的微观多孔特征，使得碳化硅陶瓷成品具有和木材相仿的微观形貌。木材仿生多孔碳化硅陶瓷的传统制备工艺通常是以木材块体或粉体为生物模板，并对块体进行机械切割或将粉体与液态树脂混合热压加工成一定形状的高分子素坯，然后对素坯碳化后得到热解碳陶瓷，最后对碳陶瓷进行液相或气相渗硅反应烧结得到多孔碳化硅，然而这种方法会因为木材杂质、渗硅量无法控制等问题使得碳化硅内部存在大量的缺陷并残留大量的硅，严重影响碳化硅陶瓷产品的性能。此外，碳化硅陶瓷硬度大、脆性高，难以通过机械加工得到理想形状，制约了多孔碳化硅产品的使用范围。
[0003]CN2009100839716本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3D打印制备木材生物质多孔碳化硅的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：将粉碎的木材生物质加入碱液中浸泡，然后干燥得到木粉；S2：将所述木粉、酚醛树脂和硅粉按化学计量比加入有机溶剂中混合，然后采用湿法造粒技术获得有机碳源/硅复合粉体；S3：将所述有机碳源/硅复合粉体通过3D打印技术按照产品三维模型成形得到木材生物质坯体；S4：将所述木材生物质坯体进行碳化
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原位反应烧结得到多孔碳化硅。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠和亚硫酸钠溶于纯水中制得，氢氧化钠、亚硫酸钠和纯水的质量比为(3～5)∶(1～2)∶1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酚醛树脂为热固性酚醛树脂，所述木粉、酚醛树脂、硅粉的质量比为(1～3)∶(1～3)∶(1～2.5)。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述热固性酚醛树脂与所述有机溶剂的质量比为(1～1.5)∶(1～2)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫春泽，王长顺，吴思琪，李昭青，陈安南，史玉升，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：