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一種生物結(jié)構(gòu)球形多孔碳化硅陶瓷材料的制備方法
日期:2013-05-09

    專利名稱: 一種生物結(jié)構(gòu)球形多孔碳化硅陶瓷材料的制備方法
    公開(kāi)(告)號(hào): CN1830901
    申請(qǐng)(專利)號(hào): 200610012550.0
    發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 郭向云;王 慶;靳國(guó)強(qiáng)
    (申請(qǐng))專利權(quán)(人): 中國(guó)科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
    內(nèi)容:(摘要)一種生物結(jié)構(gòu)球形多孔碳化硅陶瓷材料的制備方法將干燥的農(nóng)作物果實(shí)生物質(zhì)在氬氣的保護(hù)下碳化,碳化后的生物質(zhì)的通過(guò)氣相滲硅、液相滲硅、溶膠凝膠與碳熱還原三種方法進(jìn)行硅化,在空氣中600~800℃ 溫度下處理1~4小時(shí),再用鹽酸和氫氟酸酸洗滌。本發(fā)明具有保持了小米、大米或大豆等原生物質(zhì)相似的宏觀形貌與微觀結(jié)構(gòu);顆粒直徑在 0.2~1.5cm之間,孔結(jié)構(gòu)為蜂窩式胞狀結(jié)構(gòu),空隙相通,大小空相間,孔徑在0.01μm~500μm之間。原料廉價(jià)易得,工藝條件簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
    主權(quán)項(xiàng):一種生物結(jié)構(gòu)球形多孔碳化硅陶瓷材料的制備方法,其特征在于包括如下步驟: (1)將農(nóng)作物果實(shí)生物質(zhì)放入烘箱中在100~150℃下干燥1~4天; (2)將干燥的農(nóng)作物果實(shí)生物質(zhì)在氬氣的保護(hù)下,升溫至600~1200℃碳化1~5小時(shí),在300~600℃之前,升溫速率為1~5℃/min,隨后的升溫速率為5~10℃/min,得到碳化生物質(zhì); (3)碳化生物質(zhì)的硅化通過(guò)三種方法實(shí)現(xiàn): i氣相滲硅:按摩爾比1~10∶1稱取硅粉和碳化生物質(zhì),將硅粉放入化學(xué)氣相沉積(CVD)真空爐底層,將碳化生物質(zhì)置于化學(xué)氣相沉積真空爐的上層,抽真空,以3~10℃/min的升溫速率加熱到1500~2000 ℃,恒溫1~5小時(shí); ii液相滲硅:按摩爾比1~10∶1稱取硅粉和碳化生物質(zhì),充分混合,在氬氣的保護(hù)下,以3~10℃/min的升溫速率加熱到1200~1800℃,恒溫1~10小時(shí); iii溶膠凝膠與碳熱還原:將正硅酸乙酯、乙醇和鹽酸按摩爾比 1~100∶1~100∶1制備二氧化硅溶膠,將碳化生物質(zhì)抽真空1~5小時(shí),填充二氧化硅溶膠,以5~30MPa的壓力對(duì)其加壓1~10小時(shí),然后干燥,形成C/SiO2復(fù)合物,將復(fù)合物在氬氣的保護(hù)下,以3~10℃/min的升溫速率加熱到1200~1800℃,恒溫1~10小時(shí); (4)將第(3)步得到的物質(zhì)在空氣中600~800℃溫度下處理1~4小時(shí),再用鹽酸和氫氟酸酸洗。

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