申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué) 南京膜材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
發(fā)明人:仲兆祥 邢衛(wèi)紅 楊怡 韓峰 張峰 徐鵬 范益群
摘要:本發(fā)明涉及一種低溫制備多孔碳化硅(SiC)多孔支撐體的方法。使用十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)和ZrO2作為燒結(jié)助劑,活性炭粉作為造孔劑,碳化硅粉體為骨料混合均勻,通過干壓成型得到胚體,經(jīng)烘箱干燥后,按燒結(jié)溫度進(jìn)行燒結(jié),在1150℃左右即制備出碳化硅支撐體。該方法可降低燒結(jié)溫度,能夠節(jié)約能耗。本發(fā)明制備出來的支撐體具有高強(qiáng)度、高氣體滲透性能、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,在高溫?zé)煔獬龎m、廢水處理等方面具有很廣泛的應(yīng)用前景。
主權(quán)利要求:1.一種低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,制備步驟如下:(1)按一定比例配制混合粉體a,混合粉體a包括:碳化硅骨料、燒結(jié)助劑、造孔劑,并將其均勻混合;(2)在混合粉體a中加入用于顆粒粘結(jié)的高分子聚合物造粒,使用干壓法制備出一定形狀尺寸的陶瓷坯體,烘干,得到干燥后的坯體b;(3)將坯體b放入高溫電爐中,按照一定的升溫程序進(jìn)行燒結(jié),得到多孔碳化硅支撐體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,步驟(1)所述混合粉體a中燒結(jié)助劑為十二烷基苯磺酸鈉和氧化鋯,造孔劑為活 性炭粉,步驟(2)所述用于顆粒粘結(jié)的高分子聚合物為聚乙烯醇溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,步驟(1)所述的混合粉體a按各成分的質(zhì)量配比為:氧化鋯5-10%,活性炭粉為 0-20%,十二烷基苯磺酸鈉為4-8%,剩余的為碳化硅粉料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,所述碳化硅粉料的平均粒徑為50-100μm,氧化鋯粉體的平均粒徑為2-5μm, 活性炭粉的平均粒徑為10-20μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,步驟(2)所述的聚乙烯醇溶液添加量為混合粉體質(zhì)量的1-4%,所述的聚乙烯醇 溶液的質(zhì)量濃度為5-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,步驟(2)所述的烘干溫度為60-90℃,烘干時(shí)間為60-90min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,步驟(3)所述的升溫程序?yàn)?-100℃時(shí),以1℃/min升溫至100℃,保溫1-2h, 然后以2-3℃/min升溫至500℃,保溫1-3h,然后以2-3℃/min升溫至900℃, 從900℃開始,以1℃/min的速率升溫至1100-1150℃,保溫4-6h,之后自然 降溫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備多孔碳化硅支撐體的方法,其特征在于,所述的壓制支撐體坯體b有平板狀或管狀。