本发明涉及新材料
技术领域：
，具体涉及一种多孔陶瓷材料的制备方法。
背景技术：
：碳化硅陶瓷作为现代工程陶瓷之一，具有优良的耐化学腐蚀性、超高的机械强度和耐磨性。由于碳化硅为共价键化合物，烧结时原子扩散速率非常低，容易形成闭气孔，所以纯碳化硅陶瓷烧结非常困难，增加了烧结工艺的难度和成本。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种多孔陶瓷材料的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂和粘结剂混合，得到浆料；(2)向所述浆料中加入氢氧化铝，并采用磁力搅拌1-3天后，将浆料干燥，得到混合粉体；(3)将所述混合粉体在130-150℃进行热压成型，得到生坯；(4)对所述生坯进行液相反应渗硅和烧结处理，得到多孔陶瓷材料。本发明的有益效果是：本发明的通过将碳纤维粉、气相白炭黑和活性铝硅酸盐以及氢氧化铝进行混合，避免了高温烧结下，碳纤维粉严重氧化反应导致陶瓷强度下降的问题，有效提高了多孔陶瓷材料的孔隙率。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂、粘结剂和氢氧化铝的混合质量比为10:8:3:(5～10):4:3:2。进一步，所述碳纤维粉的粒径为100-200μm。进一步，步骤(3)中，热压成型压力为40-50mpa，温度为200℃，保压时间为40min。进一步，步骤(4)中，烧结处理具体为，先将生坯置于烧结炉内，将烧结炉以20-30℃/h的升温速率升温至600℃，并保温烧结2-3h；然后再以80-100℃的升温速率升温至1300℃，保温煅烧1-3h。进一步，所述碳纤维粉的粒径为50-70微米。进一步，所述粘结剂为聚乙烯醇，所述分散剂为聚丙烯酸铵。具体实施方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1本实施例的一种多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂和粘结剂混合，得到浆料；(2)向所述浆料中加入氢氧化铝，并采用磁力搅拌1-3天后，将浆料干燥，得到混合粉体；(3)将所述混合粉体在130℃进行热压成型，得到生坯；(4)对所述生坯进行液相反应渗硅和烧结处理，得到多孔陶瓷材料。本实施例通过将碳纤维粉、气相白炭黑和活性铝硅酸盐以及氢氧化铝进行混合，避免了高温烧结下，碳纤维粉严重氧化反应导致陶瓷强度下降的问题，有效提高了多孔陶瓷材料的孔隙率。本实施例的所述碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂、粘结剂和氢氧化铝的混合质量比为10:8:3:5:4:3:2。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为100μm。本实施例步骤(3)中，热压成型压力为40mpa，温度为200℃，保压时间为40min。本实施例步骤(4)中，烧结处理具体为，先将生坯置于烧结炉内，将烧结炉以20℃/h的升温速率升温至600℃，并保温烧结2h；然后再以80℃的升温速率升温至1300℃，保温煅烧1h。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为50微米。本实施例的所述粘结剂为聚乙烯醇，所述分散剂为聚丙烯酸铵。实施例2本实施例的一种多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂和粘结剂混合，得到浆料；(2)向所述浆料中加入氢氧化铝，并采用磁力搅拌1-3天后，将浆料干燥，得到混合粉体；(3)将所述混合粉体在140℃进行热压成型，得到生坯；(4)对所述生坯进行液相反应渗硅和烧结处理，得到多孔陶瓷材料。本实施例通过将碳纤维粉、气相白炭黑和活性铝硅酸盐以及氢氧化铝进行混合，避免了高温烧结下，碳纤维粉严重氧化反应导致陶瓷强度下降的问题，有效提高了多孔陶瓷材料的孔隙率。本实施例的所述碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂、粘结剂和氢氧化铝的混合质量比为10:8:3:8:4:3:2。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为150μm。本实施例步骤(3)中，热压成型压力为45mpa，温度为200℃，保压时间为40min。本实施例步骤(4)中，烧结处理具体为，先将生坯置于烧结炉内，将烧结炉以25℃/h的升温速率升温至600℃，并保温烧结2.5h；然后再以90℃的升温速率升温至1300℃，保温煅烧2h。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为60微米。本实施例的所述粘结剂为聚乙烯醇，所述分散剂为聚丙烯酸铵。实施例3本实施例的一种多孔陶瓷材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂和粘结剂混合，得到浆料；(2)向所述浆料中加入氢氧化铝，并采用磁力搅拌1-3天后，将浆料干燥，得到混合粉体；(3)将所述混合粉体在150℃进行热压成型，得到生坯；(4)对所述生坯进行液相反应渗硅和烧结处理，得到多孔陶瓷材料。本实施例通过将碳纤维粉、气相白炭黑和活性铝硅酸盐以及氢氧化铝进行混合，避免了高温烧结下，碳纤维粉严重氧化反应导致陶瓷强度下降的问题，有效提高了多孔陶瓷材料的孔隙率。本实施例的所述碳纤维粉、气相白炭黑、活性铝硅酸盐、水、分散剂、粘结剂和氢氧化铝的混合质量比为10:8:3:10:4:3:2。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为200μm。本实施例步骤(3)中，热压成型压力为50mpa，温度为200℃，保压时间为40min。本实施例步骤(4)中，烧结处理具体为，先将生坯置于烧结炉内，将烧结炉以30℃/h的升温速率升温至600℃，并保温烧结3h；然后再以100℃的升温速率升温至1300℃，保温煅烧3h。本实施例的所述碳纤维粉的粒径为70微米。本实施例的所述粘结剂为聚乙烯醇，所述分散剂为聚丙烯酸铵。对比例1一种多孔陶瓷材料的制备方法，除了步骤(1)中不添加活性铝硅酸盐外，其他采用与实施例1相同的方法。对比例2一种多孔陶瓷材料的制备方法，除了步骤(1)中不添加氢氧化铝外，其他采用与实施例2相同的方法。根据阿基米德定理测试实施例1-3和对比例1-2所得陶瓷材料的开口气孔率，结果如表1所示。表1陶瓷材料的开口气孔率开口气孔率(％)实施例138.1实施例236.5实施例336.7对比例125.1对比例221.4由表1可知，本实施例1-3所得陶瓷材料的开口气孔率明显高于对比例1-2所得陶瓷材料的开口气孔率。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12