CN110407602A - 导电蜂窝碳化硅及其制备方法 - Google Patents

导电蜂窝碳化硅及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种导电蜂窝碳化硅及其制备方法。所述方法包括以下步骤:将蜂窝碳化硅浸渍于阳离子聚电解质溶液中，超声分散，干燥；再将蜂窝碳化硅浸渍于氧化石墨烯、无机粘合剂和有机粘合剂的混合溶液中，超声分散，干燥；所述阳离子聚电解质的质量浓度为1.5～9％；所述氧化石墨烯的质量浓度为1～6％；所述阳离子聚电解质与氧化石墨烯的质量比为3:2。该方法通过三种粒径的碳化硅为主料，引入单质硅代替部分烧结助剂制得蜂窝碳化硅；通过阳离子聚电解质改变碳化硅基体表面电性，再涂覆氧化石墨烯，显著提高了蜂窝碳化硅的导电性能；该方法具有工艺简单、成本低廉、绿色环保、操作条件易控等优点，具有很好的推广性和市场前景。

Description

导电蜂窝碳化硅及其制备方法
技术领域
本发明属于碳化硅制造技术领域，尤其涉及一种导电蜂窝碳化硅及其制备方法。
背景技术
蜂窝陶瓷是一种蜂窝性状的工业用陶瓷，其内部是许多贯通的蜂窝状平行通道，由于其具有高强度、耐高温、耐腐蚀、耐磨等优异性能，被广泛应用于催化剂载体、蓄热体、填料及过滤材料等领域。
碳化硅作为一种结构和功能材料，具有半导体特性，其具有良好的导电、导热性能及较高的高温强度，在工业领域，尤其是用于制造电加热元件，得到了广泛应用。
现有技术中制备的蜂窝碳化硅陶瓷，主要具有强度高，导热系数大、抗震性好、抗氧化、耐磨损、抗侵蚀等性能，但其导电性能较差。这主要原因在于蜂窝状的碳化硅的致密性差，影响了其导电性；同时，成型过程中会加入10％～20％的烧结助剂，其中烧结助剂中一般包括含有大量杂质的粘土，也会影响碳化硅颗粒之间的导电性。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种导电蜂窝碳化硅及其制备方法，所要解决的技术问题是使蜂窝碳化硅具有好的导电性，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种导电蜂窝碳化硅的制备方法其包括以下步骤:
1)将蜂窝碳化硅浸渍于阳离子聚电解质溶液中，超声分散，干燥；
2)再将蜂窝碳化硅浸渍于氧化石墨烯、无机粘合剂和有机粘合剂的混合溶液中，超声分散，干燥，得导电蜂窝碳化硅。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的蜂窝碳化硅的制备步骤如下：
1)以质量份计，称取干粉原料100份，混合；
2)以质量份计，称取液体原料20份，加入混合的干粉原料中捏合炼泥，制素坯，焙烧，得蜂窝碳化硅。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的干粉原料由以下质量份的原料组成：粒径50～65μm的碳化硅粉末，30份～55份；粒径30～40μm的碳化硅粉末，22份～47份；粒径10～15μm的碳化硅粉末，5份～10份；粒径2～10μm的单质硅粉末，5份～10份；烧结助剂，5份；粘结剂，3份。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的液体原料由18份水和2份润滑剂组成。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的润滑剂选自豆油、桐油或甘油的至少一种。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的阳离子聚电解质选自聚乙烯醇、丙烯酰胺或环氧氯丙烷中的至少一种。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的阳离子聚电解质的质量浓度为1.5～9％；所述的氧化石墨烯的质量浓度为1～6％；所述的阳离子聚电解质与氧化石墨烯的质量比为3:2。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的无机粘合剂为硅溶胶，其质量浓度为0.01～0.5％。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素，其质量浓度为0.01～1％。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的超声分散时间≥30min。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出一种前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法所制备的导电蜂窝碳化硅。
借由上述技术方案，本发明提出的一种导电蜂窝碳化硅及其制备方法至少具有下列优点：
1、本发明提出的导电蜂窝碳化硅及其制备方法，通过三种粒径的碳化硅为主料，引入单质硅代替部分烧结助剂，一方面降低了烧结助剂的含量，减少了由于烧结助剂引入的粘土类杂质成分，另一方面单质硅在高温下形成液相，填充于由三种粒径的碳化硅颗粒形成的孔径不规律的多元化通道内，增强了碳化硅颗粒间的粘结性；同时，单质硅具有比碳化硅更小的电阻率，在一定程度上提高了蜂窝状碳化硅的导电性；
2、本发明提出的导电蜂窝碳化硅及其制备方法，以氧化石墨烯为改性物质，通过对蜂窝状碳化硅基体进行表面修饰改性，显著提高了蜂窝状碳化硅基体的导电性能及耐酸碱性能，延长了蜂窝状碳化硅基体的使用寿命。在石墨烯浸渍液中引入阳离子聚电解质，可以有效改变碳化硅基体表面电性，大大提高石墨烯的涂敷效果；
3、本发明提出的导电蜂窝碳化硅及其制备方法，其工艺简单、成本低廉、绿色环保、操作条件易控等优点，具有很好的推广性和市场前景。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种导电蜂窝碳化硅的制备方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本发明提出一种导电蜂窝碳化硅的制备方法，其包括以下步骤:
1)将蜂窝碳化硅浸渍于阳离子聚电解质溶液中，超声分散，干燥；
2)再将蜂窝碳化硅浸渍于氧化石墨烯、无机粘合剂和有机粘合剂的混合溶液中，超声分散，干燥，得导电蜂窝碳化硅。
石墨烯是世界上最薄(厚0.34nm，比表面积为2630m2/g)，最坚硬(破坏强度：42N/m杨氏模量与金刚石相当)的纳米材料，它几乎是完全透明的(只吸收约2.3％的光)，常温下其电子迁移率为0.2×106cm2/(V·s)(硅的100倍)，理论值为106cm2/(V·s)，而电阻率只约10-6Ω·cm，为世界上迄今为止电阻率最小的材料。
由于现有技术中制备的蜂窝碳化硅的导电性差，如果能够通过石墨烯材料改善蜂窝碳化硅的导电性，则能够解决蜂窝碳化硅导电性差的技术问题，获得导电蜂窝碳化硅。
本发明的技术方案采用氧化石墨烯作为改性物质，通过对蜂窝碳化硅基体进行表面修饰改性，显著提高了蜂窝碳化硅基体的导电性能及耐酸碱性能，延长了蜂窝状碳化硅基体的使用寿命。
在蜂窝碳化硅在浸渍氧化石墨烯浸渍液之前，先将其浸渍于阳离子聚电解质溶液中，可以有效地改变碳化硅基体表面的电性，从而大大提高氧化石墨烯的涂敷效果。
与传统的无机结合剂相比，阳离子聚电解质在溶液中的作用是提供正电荷，使其与携带相反电荷的氧化石墨烯结合，提高氧化石墨烯在碳化硅表面的均匀分散性；同时可以形成分子层胶束，提高氧化石墨烯在碳化硅表面的结合性。具体的作用机理如下：由于传统的硅溶胶颗粒在配制分散液时，表面带有若干羟基。当硅溶胶静置时，其中的SiO2颗粒由于羟基间的相互作用力，容易形成局部团聚。如果使用此局部团聚的硅溶胶直接浸渍蜂窝碳化硅，则会影响氧化石墨烯在蜂窝碳化硅表面的涂覆效果。因此，在蜂窝碳化硅被浸入氧化石墨烯浸渍液涂覆之前，先将其浸渍入阳离子聚电解质，如，聚乙烯醇溶液后，则使蜂窝碳化硅的表面带有正电荷，而带负电荷的氧化石墨烯分子通过静电作用均匀地吸附到带相反电荷的蜂窝碳化硅的表面；同时，阳离子聚电解质分子的长疏水性碳链之间发生相互凝聚，相互作用，形成分子层胶束，氧化石墨烯单体通过疏水作用吸附到单分子层胶束上，直至完全覆盖蜂窝碳化硅的表面。这样，可以将氧化石墨烯均匀地涂覆于蜂窝碳化硅的表面，提高了蜂窝碳化硅的导电性，得导电蜂窝碳化硅。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的蜂窝碳化硅的制备步骤如下：
1)以质量份计，称取干粉原料100份，混合；
2)以质量份计，称取液体原料20份，加入混合的干粉原料中捏合炼泥，制素坯，焙烧，得蜂窝碳化硅。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的干粉原料由以下质量份的原料组成：粒径50～65μm的碳化硅粉末，30份～55份；粒径30～40μm的碳化硅粉末，22份～47份；粒径10～15μm的碳化硅粉末，5份～10份；粒径2～10μm的单质硅粉末，5份～10份；烧结助剂，5份；粘结剂，3份。
本发明以三种粒径的碳化硅为主料，引入单质硅，同时降低了烧结助剂在原料中的含量。一方面，三种粒径的碳化硅形成孔径不规律的多元化通道，而单质硅在高温下形成液相，填充在孔径不规律的多元化通道内，增强了碳化硅颗粒间的粘结性；同时，单质硅具有比碳化硅更小的电阻率，可以在一定程度上提高了蜂窝碳化硅的导电性；另一方面，引入单质硅提高了碳化硅颗粒之间的粘结性，从而可以适当降低烧结助剂的用量，减少了烧结助剂中含有大量杂质的粘土对其导电性的影响；上述两个方面的原因综合作用，提高了蜂窝碳化硅的导电性。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的液体原料由18份水和2份润滑剂组成。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的润滑剂选自豆油、桐油或甘油的至少一种。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的阳离子聚电解质选自聚乙烯醇、丙烯酰胺或环氧氯丙烷中的至少一种。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的阳离子聚电解质的质量浓度为1.5～9％；所述的氧化石墨烯的质量浓度为1～6％；所述的阳离子聚电解质与氧化石墨烯的质量比为3:2。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的无机粘合剂为硅溶胶，其质量浓度为0.01～0.5％；所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素，其质量浓度为0.01～1％。
所述的氧化石墨烯通过电荷的作用均匀地涂覆于蜂窝碳化硅的表面，再通过阳离子聚电解质作为粘合剂，以及配合一定浓度的无机粘合剂、有机粘合剂，使均匀涂覆的氧化石墨烯层长期稳定地附着于蜂窝碳化硅的表面，保持良好的导电性以及使用寿命。
优选的，前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其中所述的超声分散时间≥30min。
步骤1)所述的超声分散旨在使阳离子聚电解质均匀地分散于蜂窝碳化硅的表面，对蜂窝碳化硅的表面电性进行改性；步骤2)所述的超声分散旨在使氧化石墨烯能够均匀地分散并涂覆于蜂窝碳化硅的表面。所述的超声分散时间优选半小时。如果所述的超声分散时间太短，不利于氧化石墨烯地均匀涂覆，而超声分散时间过长则会工艺时间不经济。
本发明还提出一种前述的导电蜂窝碳化硅的制备方法所制备的导电蜂窝碳化硅。具体步骤如下：
称取30wt％～55wt％的粒径为50～65μm的碳化硅粉末、22wt％～47wt％粒径为30～40μm的碳化硅粉末、5wt％～10wt％粒径为10～15μm的碳化硅粉末、5wt％～10wt％粒径为2～10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。将上述的称量好的干粉用捏合机均匀混合。在混合过程中，加入18wt％的水分，2wt％的润滑剂，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；最后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于1.5～9％阳离子聚电解质中，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到1～6％的石墨烯、0.05～0.5％无机硅溶胶粘合剂、0.01～1％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
(1)称取30wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、47wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、10wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、5wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的豆油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于1.5％的阳离子聚电解质聚乙烯醇中，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到1％的石墨烯、0.05％无机硅溶胶粘合剂、1％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为5.46×10-4Ω·m。
实施例2
(1)称取35wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、42wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、9wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、6wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的桐油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于3％的阳离子聚电解质丙烯酰胺，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到2％的石墨烯与0.1％无机硅溶胶粘合剂、0.08％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为4.12×10-4Ω·m。
实施例3
(1)称取40wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、37wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、8wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、7wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的甘油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于4.5％的阳离子聚电解质环氧氯丙烷，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到3％的石墨烯与0.2％无机硅溶胶粘合剂、0.06％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为3.37×10-4Ω·m。
实施例4
(1)称取45wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、32wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、7wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、8wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的豆油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于6％的阳离子聚电解质环氧氯丙烷，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到4％的石墨烯与0.3％无机硅溶胶粘合剂、0.05％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为1.12×10-4Ω·m。
实施例5
(1)称取50wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、27wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、6wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、9wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的桐油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于7.5％的阳离子聚电解质丙烯酰胺，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到5％的石墨烯与0.4％无机硅溶胶粘合剂、0.04％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散半小时，取出烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为1.07×10-4Ω·m。
实施例6
(1)称取55wt％粒径为50-65μm的碳化硅粉末、22wt％粒径为30-40μm的碳化硅粉末、5wt％粒径为10-15μm的碳化硅粉末、10wt％粒径为2-10μm的单质硅粉、5wt％的烧结助剂和3wt％粘结剂。
(2)将(1)中干粉用捏合机均匀混合。在混合的过程中，加入18wt％的水分，2wt％的甘油，捏合10min，取出泥料。泥料经练泥、抽真空后，放入挤出机中进行挤出成型，得到蜂窝状碳化硅素坯，该素坯的尺寸和形状由挤出成型设备中的模具进行控制。
(3)将素坯先在阴凉干燥的环境下放置2天，然后将阴干的蜂窝状素坯置于60℃下烘干3小时，然后再升温至105℃烘干8小时；然后将干燥后的样品焙烧。焙烧工艺：在0～500℃升温阶段的范围内，每分钟升温5℃，在500～900℃，每分钟升温10℃，在900～1200℃，每分钟升温20℃，在1200～1350℃，每分钟升温25℃，在1350℃保温1小时。
(4)将焙烧后的蜂窝状碳化硅基体先浸渍于9％的阳离子聚电解质聚乙烯醇，超声分散半小时，取出烘干后，浸入到6％的石墨烯与0.5％无机硅溶胶粘合剂、0.01％羧甲基纤维素有机粘合剂混合液中。超声分散，烘干后，得到氧化石墨烯涂覆的蜂窝状碳化硅基体载体。
采用四探针法测定上述导电蜂窝碳化硅的电阻率ρ为0.67×10-4Ω·m。
碳化硅具有半导体特性，纯的碳化硅的电阻率很大，一般其电阻率数量级在1014Ω·m以上；本发明的技术方案通过三种粒径的碳化硅为主料，引入单质硅代替部分烧结助剂，一方面降低了烧结助剂的含量，减少了由于烧结助剂引入的粘土类杂质成分，另一方面单质硅在高温下形成液相，填充于由三种粒径的碳化硅颗粒形成的孔径不规律的多元化通道内，增强了碳化硅颗粒间的粘结性；同时，单质硅具有比碳化硅更小的电阻率，在一定程度上提高了蜂窝状碳化硅的导电性；此配方结构获得的蜂窝碳化硅，采用四探针法测定其电阻率介于1～500Ω·m之间；与纯的碳化硅相比，其导电性能取得了很大的改善。进一步的，本发明的技术方案以氧化石墨烯为改性物质，通过对蜂窝状碳化硅基体进行表面修饰改性，显著提高了蜂窝状碳化硅基体的导电性能及耐酸碱性能，延长了蜂窝状碳化硅基体的使用寿命。通过上述的实施例1至6制备的导电蜂窝碳化硅，其电阻率的数量级仅为10-4至10-5Ω·m，表明其导电性能获得了极大地提高。
本发明权利要求和/或说明书中的技术特征可以进行组合，其组合方式不限于权利要求中通过引用关系得到的组合。通过权利要求和/或说明书中的技术特征进行组合得到的技术方案，也是本发明的保护范围。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤:
1)将蜂窝碳化硅浸渍于阳离子聚电解质溶液中，超声分散，干燥；
2)再将蜂窝碳化硅浸渍于氧化石墨烯、无机粘合剂和有机粘合剂的混合溶液中，超声分散，干燥，得导电蜂窝碳化硅。
2.根据权利要求1所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的蜂窝碳化硅的制备步骤如下：
1)以质量份计，称取干粉原料100份，混合；
2)以质量份计，称取液体原料20份，加入混合的干粉原料中捏合炼泥，制素坯，焙烧，得蜂窝碳化硅。
3.根据权利要求2所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的干粉原料由以下质量份的原料组成：粒径50～65μm的碳化硅粉末，30份～55份；粒径30～40μm的碳化硅粉末，22份～47份；粒径10～15μm的碳化硅粉末，5份～10份；粒径2～10μm的单质硅粉末，5份～10份；烧结助剂，5份；粘结剂，3份。
4.根据权利要求2所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的液体原料由18份水和2份润滑剂组成。
5.根据权利要求4所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的润滑剂选自豆油、桐油或甘油的至少一种。
6.根据权利要求1所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的阳离子聚电解质选自聚乙烯醇、丙烯酰胺或环氧氯丙烷中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的阳离子聚电解质的质量浓度为1.5～9％；
所述的氧化石墨烯的质量浓度为1～6％；
所述的阳离子聚电解质与氧化石墨烯的质量比为3:2。
8.根据权利要求1所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的无机粘合剂为硅溶胶，其质量浓度为0.01～0.5％；
所述的有机粘合剂为羧甲基纤维素，其质量浓度为0.01～1％。
9.根据权利要求1所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法，其特征在于，
所述的超声分散时间≥30min。
10.一种根据权利要求1至9任一项所述的导电蜂窝碳化硅的制备方法所制备的导电蜂窝碳化硅。
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