圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法与流程

文档序号:13705009阅读:来源:国知局
技术特征:
1.圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于包括如下步骤:1)将氧化石墨烯放入容器中,加入DMF溶液后封口,将容器放入超声机中超声,得氧化石墨烯DMF分散液A;2)将聚硅氮烷溶液放入容器中,加入步骤1)得到的氧化石墨烯DMF分散液A,再加入过氧化二异丙苯后封口,超声后得混合溶液B;3)将混合溶液B在惰性气氛中进行热交联,使淡黄色的液体变为黑色的聚硅氮烷与氧化石墨烯复合的固体,球磨成粉末,然后用压片模具将粉末压成圆片,将圆片在惰性气体保护下热解,退火处理后得非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片;4)在步骤3)得到的非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片表面钻两个孔,在两个孔中插入铂丝,再将聚硅氮烷注入非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片中,放入管式炉中,在氮气气氛下热解,即得圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器。2.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述氧化石墨烯和DMF溶液的配比为5mg∶5ml,其中氧化石墨烯以质量计算,DMF溶液以体积计算。3.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤1)中,所述超声机的功率为200~250W,优选220W,超声的时间为1~2h,优选1h;所述氧化石墨烯DMF分散液A的质量浓度可为0.5~3mg/ml,优选1mg/ml。4.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述聚硅氮烷溶液、氧化石墨烯DMF分散液A、过氧化二异丙苯的配比为3g∶1ml∶(0.07~0.15)g,其中,聚硅氮烷溶液、过氧化二异丙苯以质量计算,氧化石墨烯DMF分散液A以体积计算。5.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤2)中,所述超声的时间为30~60min,优选30min。6.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述惰性气氛为氮气或氩气;所述热交联的温度可为140~400℃,热交联的升温速率可为0.5~1℃/min。7.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述球磨时间为15~45min;所述压片模具的直径可为13mm;所述将粉末压\t成圆片的压力可为10~20MPa,优选10MPa;所述圆片的厚度可为8mm厚的圆片。8.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤3)中,所述热解的温度为1000~1500℃,热解的升温速率为1~5℃/min;所述退火处理的时间可为1~5h;所述非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片的厚度可为5~10mm。9.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述两个孔的孔深度为1~2mm,优选1.5mm,直径为0.3~0.7mm,优选0.5mm,两孔之间的距离为2~6mm,优选3mm;所述铂丝的直径可为0.3~0.7mm,优选0.5mm。10.如权利要求1所述圆柱形石墨烯增强SiCN陶瓷温度传感器的制备方法,其特征在于在步骤4)中,所述将聚硅氮烷注入非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片中是利用真空浸渍工艺,其步骤为:将插入铂丝的非晶态的石墨烯增强SiCN陶瓷圆片放入装有聚硅氮烷倒入容器中,并放入真空干燥皿中,最后将真空干燥皿抽真空,保压10min后放入空气,反复3次;所述热解的温度可为1000~1500℃,优选1000℃,热解的时间可为1~5h,优选4h。
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