一种生物肽石墨烯氮化硅材料及其制备方法与流程

1.本发明属于陶瓷新材料技术领域，具体涉及一种生物肽石墨烯氮化硅材料及其制备方法。


背景技术：

2.在我国碳化硅冶金粉末烧结工艺中，进入高温反应烧结流程时，分散在待烧结工件中的各类“重结晶”有机或无机调料遇热经常出现变形误差，耐高温强度指标下降，相互溶容点下降，并有元素重力不衡现象产生。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供一种生物肽石墨烯氮化硅材料及其制备方法。
4.本发明是这样实现的，首先提供一种生物肽石墨烯氮化硅材料，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液。
5.优选地，氮化硅粉体的质量占氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的97％，生物肽石墨烯的质量占氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的3％，工具液的质量为氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的12倍。
6.进一步优选，氮化硅粉体的目数为8000目；生物肽石墨烯的目数为6000目。
7.进一步优选，所述生物肽石墨烯为生物肽元素堆垛石墨烯，生物肽是指双联衬底金属辅酶载体；所述工具液中包括占工具液质量比0.75％的硅酸脱氧酶和占工具液质量比0.75％的溶菌酶，其余为异丙醇。
8.本发明还提供一种制备上述的生物肽石墨烯氮化硅材料的方法，包括如下步骤：
9.1)物料准备：称取氮化硅粉体和生物肽石墨烯，分别在110℃下干燥，至氮化硅粉体和生物肽石墨烯中的含水量均小于5％；称取工具液；
10.2)将称量好的氮化硅粉体和生物肽石墨烯混合均匀，形成生物肽石墨烯氮化硅生料，加热120℃进行脱氢除氧；
11.3)第一轮调浆液磨：将部分工具液加入到步骤2)制备的生物肽石墨烯氮化硅生料中，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
12.4)第二轮调浆液磨：向第一轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的工具液，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
13.5)第三轮调浆液磨：向第二轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的工具液，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
14.6)将步骤5)得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料挥发干燥，然后放置到鼓风干燥箱中，控制阶段升温并调节引风力度，待生物肽石墨烯氮化硅湿料表面干燥成熟后，继续升温至120℃进行消杀，完全干燥后，将生物肽石墨烯氮化硅干料立即转入无菌操作箱，冷却后切磁，得到生物肽石墨烯氮化硅；
15.7)将步骤6)制备的生物肽石墨烯氮化硅压模制成构件，放置到真空烧结炉中通入氩气烧结，温度控制在1900℃，20分钟自然冷却至常温，取出即可。
16.与现有技术相比，本发明的优点在于：
17.本发明提供的生物肽石墨烯氮化硅采用生物肽、生物元素堆垛石墨烯、与氮化硅基础料混凝而成，具有耐高温高热、本体抗变形，比常规合金或陶瓷氮化硅产品弹性延伸率高等优点。
18.本产品与现有合金氮化硅相比，具有数倍的抗振、抗机械疲劳性质，可以与金属非金属和有色金属同轴配系，弥补各种合金氮化硅受热、遇热易侵腐、弹性延伸抗振动和形位公差不易固定的难点。可替代价格现行昂贵的进口合金材料，可替代中小型和热熔升化冶沸装置内膛耐高温防侵腐氧化材料。可广泛用于太阳能光伏发电、核电站同位素硼-10防护层材料(具有热辅射条件下产生脉冲本振截断、折断分散物理射线功能)，生物石墨烯氮化硅新材料技术多样化民用商品领域半径更加宽阔，材料应用优势是其它优质材料无法替代的。
具体实施方式
19.下面结合具体的实施方案，对本发明进行进一步的解释说明，但并不用于限制本发明的保护范围。
20.实施例1、
21.提供一种生物肽石墨烯氮化硅材料，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液，具体的，氮化硅粉体的质量为485g，生物肽石墨烯的质量为15g，工具液的质量为6000ml。
22.氮化硅粉体的目数为8000目；生物肽石墨烯的目数为6000目。
23.所述生物肽石墨烯为生物肽元素堆垛石墨烯，生物肽是指双联衬底金属辅酶载体；所述工具液中包括占工具液质量比0.75％的硅酸脱氧酶和占工具液质量比0.75％的溶菌酶，其余为异丙醇。
24.制备上述的生物肽石墨烯氮化硅材料的方法，包括如下步骤：
25.1)物料准备：称取氮化硅粉体和生物肽石墨烯，分别在110℃下干燥，至氮化硅粉体和生物肽石墨烯中的含水量均小于5％；称取工具液；
26.2)将称量好的氮化硅粉体和生物肽石墨烯混合均匀，形成生物肽石墨烯氮化硅生料，加热120℃进行脱氢除氧；
27.3)第一轮调浆液磨：将不含氧化锆辅酶的2000ml工具液加入到步骤2)制备的生物肽石墨烯氮化硅生料中，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
28.4)第二轮调浆液磨：向第一轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的工具液，此次加入的工具液中加入了占工具液质量比0.2％的氧化锆辅酶，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
29.5)第三轮调浆液磨：向第二轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的、不含氧化锆辅酶的工具液，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；
30.6)将步骤5)得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料挥发干燥，然后放置到鼓风干燥箱
中，控制阶段升温并调节引风力度，待生物肽石墨烯氮化硅湿料表面干燥成熟后，继续升温至120℃进行消杀，完全干燥后，将生物肽石墨烯氮化硅干料立即转入无菌操作箱，冷却后切磁，得到生物肽石墨烯氮化硅；
31.7)将步骤6)制备的生物肽石墨烯氮化硅压模制成构件，放置到真空烧结炉中通入氩气烧结，温度控制在1900-1950℃，20分钟自然冷却至常温，取出即可。
32.生物肽石墨烯氮化硅原材料重结晶过程，溶菌酶和硅酸脱氧酶对原材料石墨烯和二氧化硅脱氧进行催化，产生与元素碳的晶体端点连接(属于量子霍尔效应过程)，有传统加热升温无法取代的“减排低耗”效果。
33.实施例2、
34.与实施例1的区别在于：
35.提供一种生物肽石墨烯氮化硅材料，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液，具体的，氮化硅粉体的质量为582g，生物肽石墨烯的质量为18g，工具液的质量为7200ml。
36.三轮液磨每次加入工具液2400ml。
37.实施例3、
38.与实施例1的区别在于：
39.提供一种生物肽石墨烯氮化硅材料，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液，具体的，氮化硅粉体的质量为679g，生物肽石墨烯的质量为21g，工具液的质量为8400ml。
40.三轮液磨每次加入工具液2800ml。
41.对实施例1制备的生物肽石墨烯氮化硅产品进行检测，检测结果如下表所示：
42.

技术特征：
1.一种生物肽石墨烯氮化硅材料，其特征在于，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液。2.根据权利要求1所述的生物肽石墨烯氮化硅材料，其特征在于，氮化硅粉体的质量占氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的97％，生物肽石墨烯的质量占氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的3％，工具液的质量为氮化硅粉体和生物肽石墨烯质量和的12倍。3.根据权利要求1所述的生物肽石墨烯氮化硅材料，其特征在于，氮化硅粉体的目数为8000目；生物肽石墨烯的目数为6000目。4.根据权利要求1或2或3所述的生物肽石墨烯氮化硅材料，其特征在于，所述生物肽石墨烯为生物肽元素堆垛石墨烯，生物肽是指双联衬底金属辅酶载体；所述工具液中包括占工具液质量比0.75％的硅酸脱氧酶和占工具液质量比0.75％的溶菌酶，其余为异丙醇。5.制备权利要求1或2或3所述的生物肽石墨烯氮化硅材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)物料准备：称取氮化硅粉体和生物肽石墨烯，分别在110℃下干燥，至氮化硅粉体和生物肽石墨烯中的含水量均小于5％；称取工具液；2)将称量好的氮化硅粉体和生物肽石墨烯混合均匀，形成生物肽石墨烯氮化硅生料，加热120℃进行脱氢除氧；3)第一轮调浆液磨：将部分工具液加入到步骤2)制备的生物肽石墨烯氮化硅生料中，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；4)第二轮调浆液磨：向第一轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的工具液，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；5)第三轮调浆液磨：向第二轮调浆液磨得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料中加入与第一轮调浆液磨质量相等的工具液，在混料机中混料一定时间，静置，将工具液滤出；6)将步骤5)得到的生物肽石墨烯氮化硅湿料挥发干燥，然后放置到鼓风干燥箱中，控制阶段升温并调节引风力度，待生物肽石墨烯氮化硅湿料表面干燥成熟后，继续升温至120℃进行消杀，完全干燥后，将生物肽石墨烯氮化硅干料立即转入无菌操作箱，冷却后切磁，得到生物肽石墨烯氮化硅；7)将步骤6)制备的生物肽石墨烯氮化硅压模制成构件，放置到真空烧结炉中通入氩气烧结，温度控制在1900℃，20分钟自然冷却至常温，取出即可。

技术总结
本发明属于陶瓷新材料技术领域，具体涉及一种生物肽石墨烯氮化硅材料及其制备方法，原料包括氮化硅粉体、生物肽石墨烯和工具液；方法包括物料准备、混合制成生物肽石墨烯氮化硅生料、三轮调浆液磨、干燥消杀、烧结等步骤。本发明制备的生物肽石墨烯氮化硅材料采用生物肽、生物元素堆垛石墨烯、氮化硅基础料混凝而成，具有节能低耗，耐高温高热、本体抗变形，比常规合金或陶瓷氮化硅产品弹性延伸率高等优点。点。


技术研发人员：何家友 任云 何家悦 刘宏伟 刘长春 姜国文
受保护的技术使用者：辽宁中科星光新材料有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/2/18