CN104557123B - 一种碳化硅泡沫陶瓷材料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于泡沫陶瓷材料领域，具体涉及一种碳化硅泡沫陶瓷材料。该泡沫陶瓷材料按质量百分比表示，包括碳化硅微粉40%～60%、过氧化氢4%～10%、碳酸钙微粉5%～15%、聚乙烯醇3%～6%和硅溶胶5%～15%。本发明与现有技术相比，具有的优点在于：本发明得到的泡沫陶瓷材料结构均匀一致，在缩短生产周期的同时还可以提高产品性能的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳化硅泡沫陶瓷材料，属于泡沫陶瓷材料领域。
背景技术
泡沫陶瓷是一种造型上像泡沫状的多孔陶瓷。它具有三维连通孔道,同时其形状、孔尺寸、渗透性、表面积及化学性能均可进行适度调整变化。泡沫陶瓷因具有特殊的性能，如高比表面积、高渗透性、低容重、低热导率等而日益引起各方面的重视。这些优异的性能使其在催化剂载体、熔融金属过滤、高温气体过滤、耐火材料、生物材料等领域得到广泛应用。
专利申请CN103787689公开了一种碳化硅泡沫陶瓷的制备方法，先将聚醚或聚酯多元醇与催化剂、表面活性剂和发泡剂搅拌后，加入碳化硅粉体、高岭土和氧化铝粉、硅溶胶再搅拌均匀后，再加入固化剂，混合均匀后置于成型容器中反应固化，将固化后的泡沫陶瓷海绵体经开孔处理，再经过高温烧结即可得到碳化硅泡沫陶瓷。该方法需要开孔处理，工序多，泡沫陶瓷的生产成本高、生产周期长。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题而提供一种碳化硅泡沫陶瓷材料，其生产成本低、生产周期短。
实现本发明目的的技术方案为：一种碳化硅泡沫陶瓷材料，按质量百分比表示，该泡沫陶瓷材料包括碳化硅微粉40%～60%、过氧化氢4%～10%、碳酸钙微粉5%～15%、聚乙烯醇3%～6%和硅溶胶5%～15%。
优选地，本发明的碳化硅泡沫陶瓷材料，按质量百分比表示，该泡沫陶瓷材料包括碳化硅微粉40%、过氧化氢6%、碳酸钙微粉10%、聚乙烯醇5%和硅溶胶10%。
本发明所述的碳化硅泡沫陶瓷材料，由下述方法制得：
（1）将聚乙烯醇溶于水中，微波超声分散，得粘性液体；
（2）向粘性液体中加入碳化硅微粉、过氧化氢和碳酸钙微粉，搅拌均匀；
（3）继续加入硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在35～50℃下发泡，形成泡沫状的样品；
（4）将获得的泡沫状样品放入950～1200℃的烧结炉中烧结3～5小时，得到泡沫陶瓷材料。
其中，所述的聚乙烯、碳化硅微粉、过氧化氢、碳酸钙微粉和硅溶胶的质量百分比为（3%～6%）：（40%～60%）：（4%～10%）：（5%～15%）：（5%～15%）。
优选地，本发明所述的模具，边框外用网格状不锈钢制作，模具底部以及四周用纱布平整缝合。
本发明与现有技术相比，具有的优点在于：本发明得到的泡沫陶瓷材料结构均匀一致，在缩短生产周期的同时还可以提高产品性能的稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地说明，但本发明不限于这些实施例。
本发明一种碳化硅泡沫陶瓷材料，按质量百分比表示，该泡沫陶瓷材料包括碳化硅微粉40%～60%、过氧化氢4%～10%、碳酸钙微粉5%～15%、聚乙烯醇3%～6%和硅溶胶5%～15%。该泡沫陶瓷材料由下述方法制得：
（1）将聚乙烯醇溶于水中，微波超声分散，得粘性液体；
（2）向粘性液体中加入碳化硅微粉、过氧化氢和碳酸钙微粉，搅拌均匀；
（3）继续加入硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在35～50℃下发泡，形成泡沫状的样品；
（4）将获得的泡沫状样品放入950～1200℃的烧结炉中烧结3～5小时，得到泡沫陶瓷材料。
所述的模具，边框外用网格状不锈钢制作，模具底部以及四周用纱布平整缝合。
实施例1
1）将4克聚乙烯醇溶于100克水中，超声分散，得粘性液体；
2）加入50克碳化硅微粉、25克碳酸钙微粉和6克过氧化氢，搅拌均匀；
3）加入15克硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在35℃下发泡，形成泡沫状的样品；
4）将获得的泡沫状样品放入950℃的烧结炉中烧结5小时，得到泡沫陶瓷材料。
实施例2
1）将3克聚乙烯醇溶于100克水中，超声分散，得粘性液体；
2）加入70克碳化硅微粉、10克碳酸钙微粉和10克过氧化氢，搅拌均匀；
3）加入7克硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在40℃下发泡，形成泡沫状的样品；
4）将获得的泡沫状样品放入1000℃的烧结炉中烧结4小时，得到泡沫陶瓷材料。
实施例3
1）将6克聚乙烯醇溶于100克水中，超声分散，得粘性液体；
2）加入65克碳化硅微粉、20克碳酸钙微粉和4克过氧化氢，搅拌均匀；
3）加入5克硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在50℃下发泡，形成泡沫状的样品；
4）将获得的泡沫状样品放入1200℃的烧结炉中烧结3小时，得到泡沫陶瓷材料。
本发明并不局限于以上实施例，实施例1～3仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式。
Claims (3)
1.一种碳化硅泡沫陶瓷材料，其特征在于：按质量百分比表示，该泡沫陶瓷材料包括碳化硅微粉40%～60%、过氧化氢4%～10%、碳酸钙微粉5%～15%、聚乙烯醇3%～6%和硅溶胶5%～15%，该泡沫陶瓷材料由下述方法制得：
（1）将聚乙烯醇溶于水中，微波超声分散，得粘性液体；
（2）向粘性液体中加入碳化硅微粉、过氧化氢和碳酸钙微粉，搅拌均匀；
（3）继续加入硅溶胶充分混合均匀后注入预先准备好的模具内，模具温度控制在35～50℃下发泡，形成泡沫状的样品；
（4）将获得的泡沫状样品放入950～1200℃的烧结炉中烧结3～5小时，得到泡沫陶瓷材料。
2.根据权利要求1所述的一种碳化硅泡沫陶瓷材料，其特征在于：按质量百分比表示，该泡沫陶瓷材料包括碳化硅微粉40%、过氧化氢6%、碳酸钙微粉10%、聚乙烯醇5%和硅溶胶10%。
3.根据权利要求1所述的一种碳化硅泡沫陶瓷材料，其特征在于：所述的模具，边框外用网格状不锈钢制作，模具底部以及四周用纱布平整缝合。
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