本發(fā)明涉及碳化硅陶瓷泡沫材料，特別是涉及一種具有中空骨架的三維cvd碳化硅陶瓷泡沫材料。

背景技術(shù)：

碳化硅泡沫是一種由孔泡和相互連接的孔泡壁組成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)多孔材料。除了具有碳化硅材料的常規(guī)性能外，還具有密度小、強(qiáng)度高，抗熱震，抗氧化和良好的導(dǎo)熱、吸波等物理和化學(xué)性能?？梢詮V泛應(yīng)用于能源存儲(chǔ)、催化、化工、航空航天、車(chē)船工業(yè)、通訊電子工業(yè)、建筑領(lǐng)域等諸多技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)如今碳化硅泡沫普遍采用燒結(jié)法制備，所得的純度低，孔隙結(jié)構(gòu)大，能源存貯、過(guò)濾效率以及催化等領(lǐng)域效率很低，被碳泡沫大量取代，但是由于碳泡沫抗氧化性能差，無(wú)法再高溫環(huán)境下使用。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)熱固性樹(shù)脂制備碳泡沫又進(jìn)入了更深層次的研究。專(zhuān)利號(hào)為cn104557123a的發(fā)明專(zhuān)利，一種碳化硅泡沫陶瓷材料，該泡沫陶瓷材料按質(zhì)量百分比表示，包括碳化硅微粉40%～60%、過(guò)氧化氫4%～10%、碳酸鈣微粉5%～15%、聚乙烯醇3%～6%和硅溶膠5%～15%?？梢?jiàn)碳化硅純度低，無(wú)法充分發(fā)揮碳化硅的各項(xiàng)優(yōu)異性能。專(zhuān)利號(hào)為cn105924207a的發(fā)明專(zhuān)利，提供了一種碳化硅泡沫的制備方法，該方法包括：將短碳纖維添加到聚氨酯泡沫塑料原料中進(jìn)行發(fā)泡及交聯(lián)反應(yīng)后得到短碳纖維/聚氨酯泡沫坯體；短碳纖維/聚氨酯泡沫坯體在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行熱分解得到碳泡沫坯體；碳泡沫坯體與金屬硅在真空爐中進(jìn)行反應(yīng)燒結(jié)得到碳化硅泡沫陶瓷。該方法的到的碳化硅泡沫結(jié)構(gòu)不可控，且殘留有大量碳硅單質(zhì)。

本發(fā)明采用cvd工藝制備高純碳化硅泡沫骨架，同時(shí)在骨架內(nèi)部形成空心通道，所制得的碳化硅泡沫密度低，骨架細(xì)長(zhǎng)且結(jié)構(gòu)均勻可控，具有優(yōu)異特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是一種具有中空骨架的三維cvd碳化硅陶瓷泡沫材料，其特征在于碳化硅陶瓷泡沫由三維網(wǎng)狀的碳化硅骨架構(gòu)成，碳化硅骨架呈中空狀，構(gòu)成孔道結(jié)構(gòu)，孔道截面形狀為圓形、橢圓形或者三角形，尺寸為0.5-10μm，其中碳化硅為β型碳化硅，純度高于99%，碳化硅陶瓷泡沫的空隙率為90-99.5%，三維網(wǎng)狀的孔徑大小為10-100μm，所述的碳化硅骨架的徑向尺寸為1-20μm，長(zhǎng)徑比為5-10，所述的中空骨架壁厚為0.1-10μm。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于：1、所制備的碳化硅泡沫孔隙率高（90-99.5%）,密度低（5-20mg/cm³）；2、該材料可用于超級(jí)電容器，其中空的骨架結(jié)構(gòu)能夠存儲(chǔ)能源粒子，大大提高能源存儲(chǔ)效率；3、該材料由于中空的骨架結(jié)構(gòu)，故其具有超高的比表面積，亦可用于催化行業(yè)；4、材料可在高溫環(huán)境下使用。

附圖說(shuō)明

圖1為一種具有中空骨架的三維cvd碳化硅陶瓷泡沫材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形貌圖。

圖2為一種具有中空骨架的三維cvd碳化硅陶瓷泡沫材料的中空骨架結(jié)構(gòu)形貌圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于

本技術(shù)：
所附權(quán)利要求所限定。

實(shí)施例

一種具有中空骨架的三維cvd碳化硅陶瓷泡沫材料，其特征在于碳化硅陶瓷泡沫由三維網(wǎng)狀的碳化硅骨架構(gòu)成，其中碳化硅為β型碳化硅，純度高于99%，碳化硅骨架的徑向尺寸為10μm，長(zhǎng)徑比為7，碳化硅陶瓷泡沫的空隙率為95%，三維網(wǎng)狀的孔徑大小為40μm，碳化硅骨架呈中空狀，構(gòu)成孔道結(jié)構(gòu)，孔道截面形狀為圓形，尺寸為1μm，碳化硅骨架壁厚為3μm。

上述僅為本發(fā)明單個(gè)具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本發(fā)明進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護(hù)的范圍的行為。但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何形式的簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有中空骨架的三維CVD碳化硅陶瓷泡沫材料，其特征在于碳化硅陶瓷泡沫由三維網(wǎng)狀的碳化硅骨架構(gòu)成，其中碳化硅為β型碳化硅，純度高于99%，碳化硅骨架的徑向尺寸為1?20μm，長(zhǎng)徑比為5?10，碳化硅陶瓷泡沫的空隙率為90?99.5%，三維網(wǎng)狀的孔徑大小為10?100μm，碳化硅骨架呈中空狀，構(gòu)成孔道結(jié)構(gòu)，孔道截面形狀為圓形、橢圓形或者三角形，尺寸為0.5?10μm，碳化硅骨架壁厚為0.1?10μm。該材料隙率高,密度低，可用于超級(jí)電容器，亦可用于催化行業(yè)，同時(shí)材料可在高溫環(huán)境下使用。

技術(shù)研發(fā)人員：余盛杰;其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名
受保護(hù)的技術(shù)使用者：蘇州宏久航空防熱材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.24
技術(shù)公布日：2017.10.24