申請?zhí)? 201710287236.1
申請日: 2017.04.27
國家/省市: 中國西安(87)
公開號(hào): 106995314A
公開日: 2017.08.01
主分類號(hào): C04B 35/80(2006.01)
分類號(hào): C04B 35/80(2006.01); C04B 35/626(2006.01); C04B 35/634(2006.01); C04B 35/64(2006.01)
申請人: 西安交通大學(xué)
發(fā)明人: 鮑崇高; 宋索成; 陳子晗; 邱免
代理人: 弋才富
代理機(jī)構(gòu): 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(61215)
申請人地址: 陜西省西安市碑林區(qū)咸寧西路28號(hào)

摘要： 一種低殘硅尺寸和含量的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的制備方法，以短碳纖維作為一種緩釋碳源，添加碳化硼粉末促進(jìn)素坯滲硅充分。通過添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)68.2～33.2％的碳化硅粉末，6.8～41.8％的短碳纖維，15％的碳化硼粉末和10％的酚醛樹脂為原料，依次進(jìn)行纖維預(yù)處理，分級混料，雙向加壓壓制成型，烘干固化，反應(yīng)燒結(jié)；該方法工藝簡便，通過特殊的碳源選擇和一定的原料成分配比制備出殘硅相尺寸小、含量低的高力學(xué)性能的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅復(fù)合陶瓷。

主權(quán)利要求
1.一種低殘硅尺寸和含量的反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：步驟一，纖維預(yù)處理，將短碳纖維置于無水酒精中超聲振蕩20min，以去除其表面有機(jī)膠，取出后用蒸餾水沖洗干凈，烘干備用；步驟二，分級混料，將碳化硅粉末、處理后的短碳纖維、酚醛樹脂、碳化硼粉末四種組分按照重量比(68.2-33.2):(6.8-41.8):10:15稱量后，先將碳化硅和碳化硼粉末放入塑料球磨罐中，用酒精將酚醛樹脂溶解均勻，酚醛樹脂和酒精體積比為1:50；將攪拌均勻的酚醛樹脂酒精溶液倒入塑料球磨罐中，添加瑪瑙球，其中球料質(zhì)量比為2:1，在300r/min的轉(zhuǎn)速下球混2小時(shí)，緊接著加入預(yù)先處理好的短碳纖維，在100r/min的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)球混5小時(shí)，把漿料在回轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中干燥，得到混合粉末；步驟三，雙向加壓壓制成型，在180MPa的壓強(qiáng)下將混合粉末壓制成型，加壓方式為雙向加壓；步驟四，烘干、固化，將壓制好的素坯放置在烘干箱中，在40℃下保溫3小時(shí)，然后升溫至90℃，再保溫3個(gè)小時(shí)，最后以每分鐘1℃的升溫速度升至150℃保溫10小時(shí)；步驟五，反應(yīng)燒結(jié)，在石墨坩堝底層加入石墨紙，然后均勻放置素坯和石墨紙質(zhì)量總和2倍的硅顆粒，將固化好的素坯放置在硅顆粒上，將石墨坩堝放入真空碳管爐中開始抽真空，待爐體真空度降低到0.1Pa時(shí)開始加熱，升溫速度從室溫到900℃時(shí)為5℃/min，900-1380℃升溫速度為10℃/min，當(dāng)爐溫達(dá)到1380℃的時(shí)候停止抽真空，1380-1600℃升溫速度為20℃/min,1600℃下保溫20分鐘；降溫過程中，1600-1300℃時(shí)降溫速度為5℃/min,到達(dá)1300℃時(shí)隨爐冷卻至室溫。