[发明专利]一种氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料，其特征在于，所述材料通过下法制得：将纳米氧化锆粉体与聚丙烯腈树脂共混，然后经过溶液纺丝制备得到有机无机杂化纤维，然后经热稳定化、炭化，得到无机氧化锆纤维；将得到的氧化锆纤维作为增韧剂与立方氮化硼微粉、粘结剂混合，压制成试块；把试块与传压介质装配成合成块，烧结得到立方氮化硼聚晶复合材料。

2.氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，将纳米氧化锆粉体与聚丙烯腈树脂共混，然后经过溶液纺丝制备得到有机无机杂化纤维，然后经热稳定化、炭化，得到无机氧化锆纤维；将得到的氧化锆纤维作为增韧剂与立方氮化硼微粉、粘结剂混合，压制成试块；把试块与传压介质装配成合成块，烧结得到立方氮化硼聚晶复合材料。

3.如权利要求2所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，纳米氧化锆粉体通过下法制得：以氯氧化锆为原料，连续加入氨水或草酸，连续搅拌加热逐渐形成透明的溶胶，洗涤至无氯离子，干燥研磨，之后焙烧，得到纳米氧化锆粉体。

4.如权利要求3所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，氯氧化锆与氨水或草酸的摩尔比为1：0.5～2.0，搅拌加热的温度为60～99℃，焙烧温度为700～1500℃，焙烧保温时间为0.5～2.0小时，纳米氧化锆粉体粒径为10～190nm。

5.如权利要求2所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，有机无机杂化纤维热稳定化时在干燥的空气气氛中进行，按照升温速率为10℃/h升温至210～320℃保温0.5-2小时。

6.如权利要求5所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，经热稳定化后的纤维按照20～40℃/h的升温速率升温至1200～1800℃下焙烧1～4小时得到无机氧化锆纤维。

7.如权利要求2所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，所述的立方氮化硼微粉的粒径分布如下：1-4μm质量百分比为42%～45%，7-10μm为35%～50%，12-15μm为5%～20%。

8.如权利要求7所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，氧化锆纤维、立方氮化硼微粉、粘结剂混合时，各自的质量分数为立方氮化硼微粉25-90份，氧化锆纤维0.5-15份，粘结剂2-35份。

9.如权利要求8所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，粘结剂为金属钴粉、金属镍粉、氮化钛、氮化铝、碳化钛、碳化钨中的一种或一种以上的混合物。

10.如权利要求2所述的氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料的制备方法，其特征在于，采用六面顶压机设备进行合成，压力为4.5～7.0GPa，温度1250～1600℃，合成时间5～40分钟。