申請號: 201710287236.1
申請日: 2017.04.27
國家/省市: 中國西安(87)
公開號: 106995314A
公開日: 2017.08.01
主分類號: C04B 35/80(2006.01)
分類號: 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
發明人: 鮑崇高; 宋索成; 陳子晗; 邱免
代理人: 弋才富
代理機構: 西安智大知識產權代理事務所(61215)
申請人地址: 陜西省西安市碑林區咸寧西路28號

摘要： 一種低殘硅尺寸和含量的反應燒結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素坯滲硅充分。通過添加質量分數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，依次進行纖維預處理，分級混料，雙向加壓壓制成型，烘干固化，反應燒結；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、含量低的高力學性能的反應燒結碳化硅復合陶瓷。

主權利要求
1.一種低殘硅尺寸和含量的反應燒結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，其中球料質量比為2:1，在300r/min的轉速下球混2小時，緊接著加入預先處理好的短碳纖維，在100r/min的轉速下繼續球混5小時，把漿料在回轉蒸發器中干燥，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，然后升溫至90℃，再保溫3個小時，最后以每分鐘1℃的升溫速度升至150℃保溫10小時；步驟五，反應燒結，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時開始加熱，升溫速度從室溫到900℃時為5℃/min，900-1380℃升溫速度為10℃/min，當爐溫達到1380℃的時候停止抽真空，1380-1600℃升溫速度為20℃/min,1600℃下保溫20分鐘；降溫過程中，1600-1300℃時降溫速度為5℃/min,到達1300℃時隨爐冷卻至室溫。