CN104341156B - 一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物及其制备方法 - Google Patents

一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种碳化硅基复合材料吸波发热体组合物及其制备方法，该发热体组合物由75份~95份主剂，5份~25份改性剂；1份~6份外加粘结剂，5份~50份水组成；制备该碳化硅基复合材料吸波发热体的方法，包括以下步骤：球磨混料；陈腐；成型；干燥；烧结。本发明碳化硅基复合材料吸波发热体，在民用波段（2.45G赫兹）具有良好的吸收微波快速发热性能。该吸波发热体可根据烧结产品需要加工成各种形状，且生产工艺简单、生产成本低、使用温度范围宽、高温抗氧化性好、用途广泛、容易形成不同气氛、可满足不同类型产品烧结要求，广泛用做各种高温炉的发热元件。

Description

一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物及其制备方法
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物及其制备方法。
背景技术
碳化硅具有良好的半导特性以及耐高温、密度低、力学性能优异、价格低廉、产量巨大等优点，是一种非常有前途的吸波发热体材料。目前发热体的研究主要以金属或合金、碳化硅、金属氧化物、二硅化钼、石墨等加工的电阻型发热体。这些类型的发热体，如常用的金属或合金发热体，金属电热材料的主要缺点是价格昂贵，使用条件苛刻，其中，难熔金属电热材料必须在真空或保护气氛中使用。铁铝系合金与镍铬合金相比，使用温度较高，电阻率较大，电阻温度系数也小些，且价格便宜，但高温强度较低，电阻温度系数也小些，且价格便宜，但高温强度低，使用过后冷态脆性较大（高雪梅.真空电阻炉中的金属加热体[J].工业加热,2005(34),5；孙左一.电热利用[M]．北京：水利电力出版社，1989.7）；SiC电热元件俗称硅碳棒，是以高纯度的绿色SiC为主要原料，经2200℃高温再结晶制成的非金属发热体，最高使用温度为1350℃，抗氧化性能差，使用寿命较短，其电阻随使用温度和时间而变化，对供电设备要求高（李晓池,刘明刚,朱海马．SiC电热元件制备工艺的优化[J]．西安科技大学学报，2008,28(4),730-733）。发热温度可以达到1600℃的二硅化钼发热体，价格较高、使用电阻小且随温度变化，对供电设备要求高；二硅化钼室温具有脆性、低温氧化以及高温强度低和易高温蠕变等，常常使其应用范围受到限制，在一些特殊环境下使用时难以正常服役（冯培忠，王晓虹．二硅化钼发热元件的多样化及其发展趋势[J]．工业加热，2007，36(3)；刘志宏，贺国成，刘立明等．硅化钼发热元件机械强度与微观结构关系的研究[J].硅酸盐通报,1996,(1),68-71）；发热温度可以达到2300℃以上的石墨发热体，抗氧化能力差，需要气氛保护或高真空使用，由于电阻很小，供电需要采取：低电压、大电流的方式供电，对供电设备、供电线路、冷却设备要求高（高雪梅.石墨在高温真空电阻炉中的应用.工业加热,2005,34(1)；曹伟伟,朱波,闫亮等.碳素材料电热元件制备工艺及电热辐射特性的探讨[J]．材料导报,2007,21(8)，19-21）。此外，中国专利CN102795868A”一种高温电加热用的氮化硼-碳化硼-石墨复合发热体”、中国专利CN102625504A“高温硼化锆陶瓷发热体及其制备方法”、中国专利CN1090562“超高温陶瓷发热体及其制造方法”、中国专利CN102964125A“一种超高温氧化环境下的电致热陶瓷发热体的制备方法”、中国专利CN1865191“超高温二硅化钼氧化锆复合发热体及其制备方法”、中国专利CN201188692“高温炉用发热体”、中国专利CN1865191“超高温二硅化钼氧化锆复合发热体及其制备方法”、中国专利CN201947470U“一种超高温硼化物复合陶瓷发热体”等近年申请的复合材料发热体，使用温度和使用条件有了较大改善，但还局限于电阻型发热。从使用角度来看，传统发热体与本发明的发热体相比存在如下问题：1、电源线要和发热体连接，连接部位存在电阻并发热，使得连接处容易氧化并出现电弧烧毁连接导线；2、发热体工作的同时，需要导电端穿过保温区，在保温区导电端也要消耗一定的电能，使得有功功率降低；3、发热体由于要和外来电源连接，不能形成独立空间，较难形成特殊气氛（如惰性气氛、真空气氛等）；4、发热形状和安装缺乏灵活性，一般要用固定的安装模式；5、发热体形成的发热空间不能完全和外界隔绝，保温性能较差，能耗较高。
从成本、性能、工艺等方面综合考虑，截止目前，尚未发现一种不仅在民用频率下具有良好的吸波性能，并能快速发热，可适应不同的应用条件。同时兼具低廉制造成本和简单生产工艺的复合材料吸波发热体及制备方法尚未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备工艺简单，生产成本低，使用温度范围宽，高温抗氧化性好，用途广泛，容易形成不同气氛，可满足不同类型产品烧结要求的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物。
本发明的另一目的在于提供吸收微波发热体组合物的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样解决的：一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的特殊之处在于按以下质量分数的原料组成：其中主剂为75份~95份，改性剂为5份~25份；外加粘结剂为1份~6份，蒸馏水为5份~50份，所述主剂为碳化硅粉，所述改性剂为氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉中的一种或两种以上，所述粘结剂为羟甲基纤维素、聚乙烯醇或羧甲基淀粉。
碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物按以下质量分数的原料组成：其中主剂为85份~90份，改性剂为10份~15份；外加粘结剂为3份~6份，蒸馏水为7份~40份。
所述碳化硅粉的平均粒度范围为50~100μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为30~80μm。
所述碳化硅粉的平均粒度范围为55~90μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为35~75μm。
所述吸收微波发热体的形状为棒状或板状或管状。
一种制备碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的制备方法，按下述步骤进行：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起按上述比例份数加入到球磨机中，球磨14～18小时，球磨混合均匀；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在温度为5℃~39℃的条件下保温10小时~40小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用注浆成型或可塑成型或模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料，在烧结炉中，以每分钟5~8度的速度，升到烧结温度为1500℃~2100℃，并在烧结温度下保温1小时~2小时进行烧结处理，然后自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
步骤四中所述干燥处理的温度为105℃~110℃，所述干燥处理的时间为10小时~15小时。
步骤五中所述烧结处理是在石墨电阻炉或硅钼棒电阻炉或气烧窑中进行。
步骤五中所述烧结处理是在氧化气氛或惰性气氛或真空气氛中进行。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明通过对原料组成进行严格筛选，并且对原料配比进行大量优化，最终采用碳化硅粉为主剂，采用氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锆、高岭土和长石中的一种或两种以上为改性剂，采用羟甲基纤维素、聚乙烯醇或羧甲基淀粉为粘结剂，最终制备得到主要适于民用微波波段（频率2.45GHz）的碳化硅基复合材料吸波发热体，其在民用微波波段（频率2.45GHz）可迅速生热发红，快速达到设计所要温度（1200℃~2000℃）。
2、本发明经过大量创造性研究后，最终选定氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锆、高岭土、长石中的一种或两种以上作为改性剂，不仅能够提高吸波发热体的力学性能、耐氧化、耐腐蚀、耐高温性能，还能够与碳化硅粉体进行高温结合，从而大幅提高碳化硅基体的微波吸收性能成为高温发热体。
3、本发明的技术机理为损耗吸波机理。碳化硅基陶瓷吸波材料的损耗机理较为复杂,一般认为是多种损耗机制的共同作用。在不同条件下(如热处理条件、晶粒大小、形貌以及掺杂改性等)以不同的损耗机制作为吸波的主要原因。在一定条件下，碳化硅基复合材料的损耗机制以介电极化为主,单纯以碳化硅作为吸波材料，吸波性能受到一定的限制。本发明的吸波主剂是碳化硅原料，改性剂是氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锆、高岭土、长石中的一种或两种以上，主剂和改性剂发挥协同作用，利用材料的不同损耗机制，使复合材料具有多种损耗功效以提高吸收性能，并且能够将吸收的微波能迅速转化成热能，对于用作高温发热体具有非常广泛的应用前景。
4、本发明的吸波主剂是碳化硅原料，改性剂是氧化铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、氧化钛、氧化锆、高岭土、长石中的一种或两种以上，主剂和改性剂发挥协同作用。最终得到民用微波波段（频率2.45GHz）吸波效果好并迅速发热的吸波发热体。改性剂的加入量，除影响材料吸波发热性能外，还直接影响材料的烧结性能。若改性剂加入量过少，复合材料就很难烧结，或使烧结温度和烧结成本大幅提高，发热体的发热性能受到影响。因此主剂和改性剂有较合理的比例，才能得到理想的吸波发热体。粘结剂和水是进行复合材料制备过程中必不可少的添加剂，它们对复合材料制备工艺有较大影响。本发明工艺简单，原料使用各类工业原料即可，综合成本低，性价比高。
5、本发明碳化硅基复合材料吸波发热体属于损耗型吸波材料，吸波性能好，并且随温度升高吸波性能较稳定。与传统的电阻型发热体相比，本发明碳化硅基微波吸收发热体的密度更低、强度更大、抗氧化性更强、成本更低廉。因此，本发明碳化硅基复合材料吸波发热体具有更为广泛的发展空间，极大地扩展了微波吸收材料的应用范围。
综上所述，本发明通过组分的筛选和配比的优化，利用简单工艺即可制备出适于民用微波波段（频率2.45GHz）的微波吸收发热体材料；本发明碳化硅基民用微波波段（频率2.45GHz）微波吸收复合材料发热体，耐腐蚀、耐高温、生产工艺简单和生产成本低，广泛用做各种高温炉的发热元件。
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明：
参照图1所示，一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物按以下质量分数的原料组成：其中主剂为75份~95份，改性剂为5份~25份；外加粘结剂为1份~6份，蒸馏水为5份~50份，所述主剂为碳化硅粉，所述改性剂为氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉中的一种或两种以上，所述粘结剂为羟甲基纤维素、聚乙烯醇或羧甲基淀粉。
所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物按以下质量分数的原料组成：其中主剂为85份~90份，改性剂为10份~15份；外加粘结剂为3份~6份，蒸馏水为7份~40份。
所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的碳化硅粉的平均粒度范围为50~100μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为30~80μm。
所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的碳化硅粉的平均粒度范围为55~90μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为35~75μm。
所述吸收微波发热体的形状为棒状或板状或管状。
一种制备碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的制备方法，按下述步骤进行：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起按上述比例份数加入到球磨机中，球磨14～18小时，球磨混合均匀；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在温度为5℃~39℃的条件下保温10小时~40小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用注浆成型或可塑成型或模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料，在烧结炉中，以每分钟5~8度的速度，升到烧结温度为1500℃~2100℃，并在烧结温度下保温1小时~2小时进行烧结处理，然后自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
步骤四中所述干燥处理的温度为105℃~110℃，所述干燥处理的时间为10小时~15小时；
步骤五中所述烧结处理是在石墨电阻炉或硅钼棒电阻炉或气烧窑中进行。
步骤五中所述烧结处理是在氧化气氛或惰性气氛或真空气氛中进行。
实施例1
本实施例碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物由以下质量分数的原料制成：主剂90份，改性剂10份；外加粘结剂3份，水7份；所述主剂的平均粒度为95μm的碳化硅粉，所述改性剂为7份，平均粒度为40μm的氧化铝粉和3份平均粒度为50μm二氧化硅粉的混合物，所述粘结剂为3份聚乙烯醇，溶剂为7份蒸馏水。
参照图1所示，本实施例碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的制备方法按下述步骤进行：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水按比例份数一起加入到球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在温度为25℃的条件下保温30小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用常规的模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为110℃的条件下保温12h进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于硅钼棒电阻炉中，在氧化气氛下，于1650℃烧结，其烧结时间为5小时，保温1小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.6g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为1.5×103Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1650℃，由此可知本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例2
本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体由以下质量分数的原料制成：主剂85份，改性剂15份；外加粘结剂5份，水8份；所述主剂为平均粒度为60μm的碳化硅粉，所述改性剂为9份，平均粒度40μm的氧化铝粉和6份平均粒度35μm的氧化钛粉的混合物，所述粘结剂为5份羟甲基纤维素，溶剂为8份蒸馏水。
结合图1，本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的制备方法：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起加入到球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料为25℃的条件下保温40小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用常规的模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为108℃的条件下保温15小时进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于硅钼棒电阻炉中，在氧化气氛下，于1600℃烧结，其烧结时间为4.5小时，保温2小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.7g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为5×103Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1650℃，由此可知本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例3
本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体由以下质量分数的原料制成：主剂88份，改性剂12份；外加粘结剂6份，水28份；所述主剂为平均粒度为100μm的碳化硅粉，所述改性剂为7份平均粒度50μm的长石粉和5份平均粒度50μm的二氧化硅粉的混合物，所述粘结剂为羧甲基淀粉，溶剂为蒸馏水。
结合图1，本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的制备方法：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起加入球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在温度为25℃的条件下密封保温40小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用常规的可塑成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为105℃的条件下保温15小时，进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于气烧窑中，氧化气氛下，于1600℃烧结，其烧结时间为4小时，保温1.5小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.4g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为9×103Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1300℃，由此可知本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例4
本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体由以下质量分数的原料制成：主剂84份，改性剂16份，外加粘结剂4份，水40份；所述主剂为平均粒度为60μm的碳化硅粉，所述改性剂为平均粒度均为8份平均粒度40μm的氧化铝和6份平均粒度30μm的氧化锆粉的混合物；所述粘结剂为羟甲基纤维素，溶剂为蒸馏水。
结合图1，本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的制备方法：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起加入球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；将混合料进行压滤练泥，得到可塑泥。
步骤二、陈腐：将步骤一中所述的可塑泥在室温条件下陈腐处理25小时；
步骤三、成型：采用常规的注浆成型的方法对步骤二中陈腐处理后的可塑泥进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为100℃的条件下保温35h进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于石墨电阻炉中，在惰性气氛下，于1850℃烧结，其烧结时间为6小时，保温1小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.9g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为9×103Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1700℃，由此可知本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例5
本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体由以下质量分数的原料制成：主剂75份，改性剂25份；外加粘结剂4份，水26份；所述主剂为平均粒度为55μm的碳化硅粉，所述改性剂为平均粒度均为40μm的5份氧化铝粉、8份氧化镁粉以及7份氧化钙粉的混合物，所述粘结剂为羟甲基纤维素。
结合图1，本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的制备方法：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起加入球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在室温条件下陈腐处理25小时；
步骤三、成型：采用常规的可塑成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为100℃的条件下保温35h进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于硅钼棒电阻炉中，在氧化气氛下，于1650℃烧结，其烧结时间为5小时，保温1小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.9g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为2×104Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1500℃，由此可知本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例6
本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体，由以下质量分数的原料制成：主剂95份，改性剂5份；粘结剂1份，水6份；所述主剂为95份、其平均粒度为60μm的碳化硅粉，所述改性剂为5份，其平均粒度为40μm的高岭土粉，所述粘结剂为1份羟甲基纤维素，溶剂为6份蒸馏水。
结合图1，本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的制备方法：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起加入球磨机中球磨混合均匀，得到混合料；将混合料进行压滤练泥，得到可塑泥。
步骤二、陈腐：将步骤一中所述的可塑泥在室温条件下陈腐处理25小时；
步骤三、成型：采用常规的模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的可塑泥进行成型加工，得到坯料；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中，在温度为100℃的条件下保温35小时进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料置于气烧窑中，在氧化气氛下，于1550℃烧结，其烧结时间为3.5小时，保温1小时，自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
采用排水法测得本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为2.2g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为1.5×104Ω·m。将本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度达到1350℃，由此可知本实施例碳化硅基复合材料吸波发热体具有优良的吸收微波并迅速发热的性能。
实施例7
本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体及其制备方法均与实施例1相同，其中不同之处仅在于：改性剂质量分数为50份。
采用排水法测得本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为3.0g/cm3。采用交流电两电极法测得本对比例碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为5×106Ω·m。将本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度为850℃，由此可知本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的吸波发热性能较差。
实施例8
本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体及其制备方法均与实施例1相同，其中不同之处仅在于：无改性剂。
本实施例的烧结样品的烧结性能不好，采用排水法测得本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的密度为1.7g/cm3。采用交流电两电极法测得本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体的电阻率为6×108Ω·m。将本对比例碳化硅基复合材料吸波发热体置于微波炉中，在2.45GHz微波场中吸波2min后，碳化硅基复合材料吸波发热体的温度为650℃，由此可知本实施例的碳化硅基复合材料吸波发热体由于无改性剂的添加，吸波发热性能欠佳。
综上所述，实施例1～6为本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物，其特征在于按以下质量分数的原料组成：其中主剂为75份~95份，改性剂为5份~25份；外加粘结剂为1份~6份，蒸馏水为5份~50份，所述主剂为碳化硅粉，所述改性剂为氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉中的一种或两种以上，所述粘结剂为羟甲基纤维素、聚乙烯醇或羧甲基淀粉。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物，其特征在于按以下质量分数的原料组成：其中主剂为85份~90份，改性剂为10份~15份；外加粘结剂为3份~6份，蒸馏水为7份~40份。
3.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物，其特征在于，所述碳化硅粉的平均粒度范围为50~100μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为30~80μm。。
4.根据权利要求1或2所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物，其特征在于，所述碳化硅粉的平均粒度范围为55~90μm，所述氧化铝粉、氧化钙粉、氧化镁粉、氧化钛粉、氧化锆粉、氧化硅粉、高岭土和长石粉的平均粒度范围为35~75μm。
5.根据权利要求1所述的一种碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物，其特征在于所述吸收微波发热体的形状为棒状或板状或管状。
6.一种制备如权利要求1或2所述碳化硅基复合材料吸收微波发热体组合物的制备方法，按下述步骤进行：
步骤一、球磨：将主剂、改性剂、粘结剂和水一起按上述比例份数加入到球磨机中，球磨14～18小时，球磨混合均匀；
步骤二、陈腐：将步骤一中所述混合料在温度为5℃~39℃的条件下保温10小时~40小时进行陈腐处理；
步骤三、成型：采用注浆成型或可塑成型或模压成型的方法对步骤二中陈腐处理后的混合料进行成型加工；
步骤四、干燥：将步骤三中所述坯料置于干燥箱中进行干燥处理；
步骤五、烧结：将步骤四中干燥处理后的坯料，在烧结炉中，以每分钟5~8度的速度，升到烧结温度为1500℃~2100℃，并在烧结温度下保温1小时~2小时进行烧结处理，然后自然冷却后得到碳化硅基复合材料吸波发热体。
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