新材料及其应用

一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法，它属于木质基碳化硅陶瓷材料制备领域。本发明分别称量一定质量的木粉、硅粉、硅凝胶，称量后计算总质量，称量一定质量的氧化石墨烯，氧化石墨烯的质量为步骤1所述的总质量的1～5％，将称量好的氧化石墨烯与步骤1称量的硅凝胶混合均匀后，再加入木粉、硅粉混合，搅拌均匀后，置于烘箱中干燥，得到第一混合物，分别进行预热压或烘干处理，处理后得到的样品在氮气的保护下，程序控温进行烧结反应，反应后制得硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料。本发明操作方法简便，具有更小的质量变化率、更好的耐腐蚀性，而通过预压热处理的硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料具有更好的导电性能。

当今世界，自然灾害时常发生，生态环境不断受到挑战和破坏，人类健康正面临着严重威胁，因此越来越多的人们更加重视环保问题。随着国家对“可持续发展”战略的实施，大量环境友好型材料不断问世。人类在注重对绿色材料的使用同时，也要对材料的绿色制备方法引起足够重视。

由于溶胶凝胶法过程容易控制、反应条件温和，且安全绿色无毒等优点，因而越来越受到人们的关注和重视，且在多种化学制备方法中，并得到广泛应用。1990年，口本青森工业试验场的冈部敏弘和斋藤幸司采用木材(或其他木质材料，如中密度纤维板、废纸)在热固性树脂中(如酚醛树脂)浸渍后真空炭化，烧结温度在800‑1200℃，在这个过程中，木材形成了软质无定型碳，树脂形成硬质玻璃碳，由此得到的一种新型多孔碳素材料，称之为木材陶瓷。尽管木材陶瓷的原料采用了有机物质浸渍，但经高温炭化后变为无机碳，从广义上讲，凡具有金属离子键的无机物质均可称为陶瓷，所以这种碳素材料也是一种陶瓷，其结构特性介于传统的炭和碳纤维或石墨之间，所以这种碳素材料也是一种陶瓷。这种材料发明以后，得到了学界和木材学界的广泛关注，许多学者研究了它的电磁、物理、机械和屏蔽特性，它有着更广阔的应用前景，但是制备方法复杂，性能有待进一步提高。

本发明所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法，操作方法简便，反应进行得更充分，更小的质量变化率、更好的耐腐蚀性，当进行烘干处理处理的硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料具有更好的吸附性能，而通过预压热处理的硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料具有更好的导电性能。

本发明所述的一种硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料的制备方法，制备的硅凝胶改性木质基碳化硅陶瓷材料产物纯度高，结构好，微观形貌更为均匀，耐腐蚀性好。