[发明专利]一种高强碳纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强碳纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：氧化锗5-7、改性高弹碳纤维10-13、氮化硅50-70、铬粉3-5、甲基丙烯酸5-7、过氧化二异丙苯0.02-0.04、3-氨丙基三甲氧基硅烷0.4-0.6、云母粉8-10、聚丙烯酸铵1-3、骨胶2-3、乙醇20-30、去离子水40-60；

所述改性高强碳纤维的制备方法是：将高强碳纤维在硝酸中浸泡1-2小时，取出后用蒸馏水冲洗2-3次，烘干备用；将10-15重量份的钛酸四丁酯和150-180重量份的乙醇混合加到带有磁力搅拌器的烧瓶中，将2-3重量份的去离子水、0.2-0.4重量份的盐酸和2-5重量份的乙醇充分混合，缓慢滴加到烧瓶中，再加入2-4重量份的氧化银粉末，搅拌30-40分钟，将备用的高强碳纤维加到凝胶中在真空度为0.09-0.1MPa下浸渍1-2小时，取出后于70-80°C下烘干，如此反复操作2-3次，最后在高纯氩气的保护下于500-600°C下高温反应1-2小时即可。

2.根据权利要求书1所述一种高强碳纤维增强氮化硅陶瓷基复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制成：

（1）将氮化硅、云母粉加到球磨机中，以氧化铝求作为球磨介质，料球比为1:2，再将甲基丙烯酸、过氧化二异丙苯加到乙醇和去离子水的混合溶液中，溶解后加入骨胶、聚丙烯酸铵和改性高强碳纤维搅拌均匀后加到球磨机中，球磨20-40分钟；

（2）将球磨得到的浆料抽真空，抽2-5分钟后向浆料中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷继续搅拌均匀，再将浆料注入到叠层玻璃模具中后在真空干燥箱内于60-80°C下干燥1-2小时；

（3）将步骤（2）中的湿坯脱模在室温下自然干燥1-2天，然后在95-100°C温度下，湿度在60-70%的条件下干燥1-2天，将剩余的成分装入等离子喷涂送粉装置在坯体表面喷涂均匀；

（4）将步骤（3）的坯体在室温下以3-5°C/min的速率升温至200°C，再以1-2°C/min的速率升温至600°C，恒温保持1-2小时后放置于真空烧结炉中，在1400-1600°C的温度下烧结3-4小时，即可得到。