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专利号: 2018107916040
申请人: 东北林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水泥;混凝土;人造石;陶瓷;耐火材料〔4〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤1、分别称量一定质量的木粉、硅粉、硅凝胶,称量后计算总质量,待用;

步骤2、称量一定质量的氧化石墨烯,氧化石墨烯的质量为步骤1所述的总质量的1~

5%,将称量好的氧化石墨烯与步骤1称量的硅凝胶混合均匀后,再加入木粉、硅粉混合,搅拌均匀后,置于烘箱中干燥,得到第一混合物,待用;

步骤3、将步骤1得到的第一混合物,分别进行预热压或烘干处理,处理后得到的样品在氮气的保护下,程序控温进行烧结反应,反应后制得硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤1中木粉、硅粉、硅凝胶的质量比为8~10:2~4:1。

3.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤1中所述的木粉的粒径为80~120目,所述的硅粉的粒径为120~325目,所述的硅凝胶的粒径为4~5μm。

4.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤1中的硅凝胶的制备方法为取一定量的正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水按照1:

1:2的体积比混合均匀,将其置于烧杯内进行均匀搅拌处理,然后置于50℃水浴中,加热搅拌1h,再降温至40℃加热搅拌处理1.5h,加入10wt%的HCl溶液,调节pH值为3~4,进行水解反应1h后,利用10wt%的氨水调节pH值为8~9,继续反应搅拌直至溶液透明澄清液体,制得硅凝胶。

5.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤2中氧化石墨烯为单层氧化石墨烯,所述的单层氧化石墨烯的尺寸为500nm~5μm,厚度为0.8~1.2nm,氧化石墨烯的加入量为总质量的1%或3%或5%。

6.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤2中烘箱干燥温度为50℃,干燥时间48h。

7.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤3中预热压条件为常温下、1MPa的压力下预压成型,保压时间4min,然后在120℃、

10MPa的压力下热压处理8min,处理后得到样品。

8.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤3中的烘干条件为烘箱干燥温度为50℃,干燥时间48h,处理后得到样品。

9.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤3中的氮气气体压力为0.01MPa。

10.根据权利要求1所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法,其特征在于:步骤3中程序控温为控制升温速度5℃/min升温至400℃,400~1200℃之间控制升温速度10℃/min,1200~1650℃之间控制升温速度2℃/min,在1650℃保温0.5h后开始降温,在降温过程中,1650~1200℃之间降温速度为2℃/min,在1200~400℃之间降温速度为10℃/min,最后自然冷却到室温。