一种SiC纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法及其制得的产品

技术特征：
1.一种sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法，其特征在于：以基料、结合剂、润滑剂、反应基料为原料；所述基料的组成为铝硅酸盐矿物50～70wt％、硅质原料0～15wt％、金属铝质原料5～15wt％、金属硅质原料5～15wt％、碳质原料5～15wt％、晶种0.1～0.5wt％、催化剂0.1～0.5wt％；所述结合剂为碱性硅溶胶，或碱性硅溶胶与羧甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素的组合，结合剂的用量为基料的5～7wt％；润滑剂的用量为基料的3～5wt％；所述反应基料的组成为硅质原料20～50wt％、碳质原料50～80wt％、金属铝质原料0～10wt％、金属硅质原料0～10wt％；制备方法为：将所述基料混合后，加入结合剂混合均匀，再加入润滑剂和相对于基料用量为15～16wt％的水进行拌料、练泥、挤出成型、二次微波干燥后得到生坯，其中，第一次微波干燥至生坯的水分含量为5～8％，静置10～12h后，进行第二次微波干燥，至最终生坯的水分含量为＜1％；然后将所述生坯置于管式炉中的反应基料上，生坯的通孔与管式炉的通气方向平行，通还原气氛烧结，升温时在150℃、400～700℃分别保温0.5～1h，烧结温度为1300～1400℃，烧成时间为1～3h，得到sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷。2.根据权利要求1所述的sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法，其特征在于：所述铝硅酸盐矿物为高岭土、球土、红柱石、硅线石、蓝晶石、铝矾土中的一种、二种、三种或四种组合；硅质原料为稻壳粉、石英粉、熔融石英粉中的一种或其组合；金属铝质原料为金属铝粉和/或铝屑；金属硅质原料为金属硅粉、多晶硅废料、单晶硅废料中的一种或其组合；碳质原料为石墨粉、炭粉、碳黑中的一种或其组合；晶种为纳米β-sic粉；催化剂为过渡金属fe、co、ni粉中的一种或其组合；所述润滑剂为食用油。3.根据权利要求1或2所述的sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法，其特征在于：所述铝硅酸盐矿物的粒度为80～700目；硅质原料的粒度为80～325目；金属铝质原料的粒度为80～325目；金属硅质原料的粒度为80～700目；碳质原料的粒度为325～1000目；晶种的粒度为50～100纳米；催化剂的粒度为700～1000目。4.根据权利要求1所述的sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法，其特征在于：所述结合剂中碱性硅溶胶的用量为基料的3～5wt％。5.根据权利要求1所述的sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法，其特征在于：所述还原气氛，气氛的组成为ar、n2、co的一种或二种组合。6.利用权利要求1-5之一所述sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法制得的产品。7.根据权利要求6所述的产品，其特征在于：所述sic纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷，其气孔率≥55％、比表面积≥50m2/g、抗折强度≥60mpa、室温～1000℃热震循环30次不开裂。

技术总结
本发明公开了一种SiC纳米纤维涂层改性莫来石质蜂窝陶瓷的低温原位合成方法及其制得的产品，采用铝硅酸盐矿物-硅质原料-金属铝-金属硅-碳为原料体系，通过原位反应合成SiC纳米纤维、梯级造孔、反应基料辅助合成等工艺，以原位合成的方式和一步烧成获得莫来石质蜂窝陶瓷基体及对其改性的SiC纳米纤维，从而获得高性能、低成本的莫来石质蜂窝陶瓷。本发明原料易得、工艺简单、烧成温度低、产品性能优异，对于提高莫来石质蜂窝陶瓷的品质、以及节约产品成本具有重要意义，因而具有广阔的市场前景，有利于推广应用和行业技术的进步与发展。有利于推广应用和行业技术的进步与发展。有利于推广应用和行业技术的进步与发展。


技术研发人员：劳新斌 徐笑阳 涂治 邓宇洁 江伟辉 梁健 吴倩 虞澎澎
受保护的技术使用者：景德镇陶瓷大学
技术研发日：2022.11.21
技术公布日：2023/3/3