[发明专利]一种碳化硼碳化硅复合陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于它由碳化硼、碳粉和硅粉三元混合粉体经过机械合金化后，再由反应热压技术烧结而成，按重量百分比计所述的三元混合粉体中包括碳化硼粉体50%-90%，碳粉15%-3%，硅粉35%-7%，所述碳粉和硅粉的摩尔比为0.8-1.2。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述的三元混合粉体中按重量百分比计包括碳化硼粉体70%-90%，碳粉9%-3%，硅粉21%-7%。

3.根据权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述碳化硼粉体粒度为3-200um，纯度大于94%。

4.根据权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述碳粉粒度为0.1-200um，纯度大于96%。

5.根据权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述碳粉为无定型碳、石墨粉、活性炭和炭黑中的一种或多种按任意比例的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述硅粉粒度为3-200um，纯度大于98%。

7.权利要求1所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）制备非晶态高活性碳化硼、碳、硅复合粉体

①按重量百分比计，称取碳化硼粉体50%-90%，碳粉15%-3%，硅粉35%-7%，碳粉和硅粉的摩尔比为0.8-1.2，将称量好的碳化硼粉、碳粉和硅粉先在玛瑙研磨中手工混合，然后将预混合的粉体和不锈钢磨球放入行星球磨机的不锈钢真空球磨罐中，对球磨罐进行抽真空操作后冲入氩气，球磨80-120h获得复合粉体；

②用盐酸溶液对复合粉体进行酸洗，去除球磨过程中引入的Fe杂质，然后水洗除去残余的盐酸；

③将酸洗后的复合粉体置于60-100℃真空干燥箱内24-48h，研磨，过100-200目筛造粒，得到粒状的复合粉体；

2）反应热压烧结：将经过步骤1）制得的粒状的复合粉体放入石墨磨具，粒状的复合粉体与磨具、压头之间用石墨纸隔开，置入热压烧结炉中真空或氩气气氛烧结，烧结温度为1850-2150℃，压力为20-60MPa，保温时间为30-120min后，自然冷却，得到碳化硼碳化硅复合陶瓷。

8.根据权利要求7所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述步骤1）中行星球磨机的转速为250-400 rpm，所采用的球料比为20:1-50:1。

9.根据权利要求7所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述酸洗和水洗的条件为在40℃下用1-3mol/L的盐酸酸洗4-9h，然后进行抽滤，所的粉体再经过水洗、抽滤各三次，所用的水为去离子水。

10.根据权利要求7所述的一种碳化硼碳化硅复合陶瓷，其特征在于所述步骤2）中热压烧结的升温制度为20℃/min升温到1500℃，保温0-30min，然后以10℃/min的速率升温到目标温度继续保温。