温20h，得到孔隙为0.1?I微米的氮化硅纤维过滤材料;氮化硅纤维过滤材料微观结构如图1所示。
[0022]实施例2
将100单位平均粒径为100微米的金属硅粉、I单位铁粉、0.2单位六偏磷酸钠、100单位水、10单位磷酸二氢铝通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥I天，再放入烘箱升温至120°c干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1450°C保温10h，得到孔隙为I?2微米的氮化硅纤维过滤材料。
[0023]实施例3
将100单位粒径为10微米的金属硅粉、2单位镍盐、0.4单位聚丙烯酸铵、80单位水、I单位聚乙烯醇通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥2天，再放入烘箱升温至120°C干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1400°C保温5h，得到孔隙为0.1?I微米的氮化硅纤维过滤材料。
[0024]实施例4
将100单位粒径为20微米的金属硅粉、2单位镍盐、0.4单位四甲基氢氧化铵、70单位水、2单位羧甲基纤维素钠通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥2天，再放入烘箱升温至120°C干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1400°C保温5h，得到孔隙为0.1?I微米的氮化硅纤维过滤材料。
[0025]实施例5
将100单位粒径为50微米的金属娃粉、2单位镍盐、0.4单位三聚磷酸钠、60单位水、5单位糊精通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥2天，再放入烘箱升温至120°C干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1400°C保温5h，得到孔隙为0.5?2微米的氮化硅纤维过滤材料。
[0026]实施例6
将100单位粒径为60微米的金属硅粉、2单位镍盐、0.4单位四甲基氢氧化铵、60单位水、6单位木质素磺酸盐通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥2天，再放入烘箱升温至120°C干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1400°C保温15h，得到孔隙为0.5?2微米的氮化硅纤维过滤材料。
[0027]实施例7
将100单位粒径为60微米的金属硅粉、2单位镍盐、0.4单位四甲基氢氧化铵、60单位水、6单位硅溶胶通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料;将聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入所得稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，用挤压、气吹、甩动等方式除去聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料;将所得挂浆的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥2天，再放入烘箱升温至120°C干燥6h，除去其中的自由水，得到干燥的坯体;将所得干燥的坯体放入氮化炉中氮化烧结升温至1400°C保温15h，得到孔隙为0.5?2微米的氮化硅纤维过滤材料。
【主权项】
1.一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述的制备方法将聚氨酯泡沫浸渍于含有氮化助剂的金属硅浆料中，将浸渍有金属硅浆料的聚氨酯泡沫干燥后放在氮化炉中进行氮化烧结，使金属硅在氮化助剂的作用下转变为Cl相纤维结构的氮化硅材料，从而得到氮化硅纤维过滤材料，其具体步骤如下: (1)金属硅浆料的配制: 将金属硅粉、氮化助剂、分散剂、水、粘结剂通过搅拌或球磨混合均匀，得到稳定的金属硅浆料； (2)浸渍聚氨酯泡沫塑料: 聚氨酯泡沫塑料加工成所需形状之后，浸入步骤(I)所得到的稳定的金属硅浆料中，充分挂浆之后取出，去除聚氨酯泡沫塑料孔道中过剩的浆料； (3)干燥: 将步骤(2)所得到的挂浆后的聚氨酯泡沫塑料先自然放置干燥，再放入烘箱升温至120°C干燥，除去其中的自由水，得到干燥的坯体； (4)氮化烧结 将步骤(3 )所得的干燥坯体放入氮化炉中氮化烧结，得到氮化硅纤维过滤材料。2.如权利要求1所述的一种氮化娃纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述金属娃粉的平均粒径为I?100微米。3.如权利要求1所述的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述氮化助剂为铁粉、铁盐、镍盐中的一种;所述氮化助剂的加入量为金属硅粉质量的1~5%。4.如权利要求1所述的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述的分散剂为聚乙二醇、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、聚丙烯酸铵、四甲基氢氧化铵中的一种;所述分散剂的加入量为金属硅粉质量的0.2?2%。5.如权利要求1所述的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述的粘结剂为环氧树脂、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、糊精、木质素磺酸盐、硅溶胶、磷酸二氢铝中的一种;粘结剂的加入量为金属娃粉质量的I?10%。6.如权利要求1所述的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述水用量为金属硅粉用量的0.4倍到I倍。7.如权利要求1所述的一种氮化娃纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:步骤(3)中的干燥工艺为先自然放置干燥I?3天，然后放入烘箱升温至120°C干燥6h。8.如权利要求1所述的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，其特征在于:所述的氮化工艺为在氮气气氛下，炉温升至1300?1450°C，保温5?20h。
【专利摘要】本发明属于过滤材料领域，公开一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法，公开的一种氮化硅纤维过滤材料的制备方法将聚氨酯泡沫浸渍于含有氮化助剂的金属硅浆料中，将浸渍有金属硅浆料的聚氨酯泡沫干燥后放在氮化炉中进行氮化烧结，使金属硅在氮化助剂的作用下转变为α相纤维结构的氮化硅材料，从而得到氮化硅纤维过滤材料。本发明具有高气体渗透率、高强度、高的耐腐蚀性以及优秀的抗热震性，并具有原料便宜、工艺简单、成本低的优点。
【IPC分类】C04B35/63, C04B35/584, C04B35/65
【公开号】CN105503200
【申请号】CN201610017099
【发明人】韩建燊, 王刚, 袁波, 陈阔, 李红霞, 文九巴
【申请人】中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月12日