[发明专利]一种Al2O3纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在去离子水中加入羧甲基纤维素钠，搅拌均匀后加入TiC和TiO₂粉体，搅拌均匀后倒入球磨罐，加入碳化锆球后球磨制成TiC与TiO₂混合浆料；所述TiO₂与TiC混合浆料质量分数为30％～45％，去离子水质量分数为67％～52％，羧甲基纤维素钠质量分数为0.5％，TiO₂与TiC的质量比为1:3～3:1；浆料与碳化锆球质量比为2:1～4:1；

步骤2：将Al₂O₃/SiC多孔预制体进行超声清洗并烘干，放入密闭容器内，抽真空，使得密闭容器内的绝对真空度为1000Pa～10000Pa时，保持15～30min；将浆料注入密闭容器内，保证预制体浸没在浆料中，继续抽真空，使得密闭容器的绝对真空度为1000～10000Pa，保持20～40min；然后给密闭容器通入氩气，容器内氩气气氛压力达到1～2MPa，保持15～40min；从浆料中取出预制体，放入烘箱中烘干5～10h，干燥温度为70～100℃；然后清除试样表面残留的粉料，称重。重复本步骤，直到预制体较上一次浸渍增重小于1％为止；

步骤3：将符合浸渍增重标准的预制体置于石墨坩埚中，预制体上下表面均铺置2～5mm厚的Al或Al-Si合金粉体，在绝对真空度为5～50Pa的高温真空炉以5～15℃/min的升温速度升至900～1200℃，保温0.5～2h，使Al或Al-Si合金熔融渗透到预制体中，同引入预制体中的粉体反应，再以1-5℃/min降温到室温，完成Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备。

2.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述Al₂O₃/SiC多孔预制体是将Al₂O₃纤维布编织定型成Al₂O₃纤维预制体，然后通过CVD沉积BN界面层，然后再沉积SiC基体得到Al₂O₃/SiC多孔预制体。

3.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳化锆球的粒径为5～15mm。

4.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述TiO₂粉体的粒度为20nm。

5.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述TiC粉体的粒度为2μm。

6.根据权利要求2所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述Al₂O₃纤维布的纤维密度为3.9g/cm3，单丝直径为10～12μm。

7.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述Al粉密度为2.7g/cm3，粒度为5～20μm。

8.根据权利要求1所述Al₂O₃纤维增韧MAX相陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：所述Al-Si合金粉粒度是0.5～50μm，其中：Al质量分数为50％～100％，Si的质量分数为0％～50％。