[发明专利]一种高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：

原料：氧化铝质量含量为80～90％的铝矾土粉体和平均粒径为1.5～5.0μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的5～10％；

制备步骤：将上述原料粉体按比例混合后加水，在搅拌磨中球磨，混合均匀；干燥后的混合粉体预煅烧，预煅烧温度900～1050℃，保温2～6小时；将粉体成型后放入坩埚内埋烧，埋料粉体采用粒径范围为600-1200μmα-SiC，装有成型坯体的坩埚以350℃/h的升温速度快速升温至1200℃，然后以200℃/h的升温速度再升至1400～1550℃进行烧结，保温1小时，而后自然冷却至室温，制得高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷；

所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷具有原位生长的纳米碳化硅，形成SiO₂包覆纳米SiC的颗粒，且在高温下被形成的少量莫来石包裹，碳化硅晶粒的尺寸为200～410nm，材料的弯曲强度为306～380MPa，断裂韧性为3.3～5.2MPa·m^1/2。

2.根据权利要求1所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：在原料粉体按比例混合时加入占铝矾土粉体质量比为0.08％的分散剂甲基丙烯酸胺。

3.根据权利要求1或2所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：所述原料：氧化铝质量含量为80％的铝矾土粉体和平均粒径为1.5μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的5％；

预煅烧温度为1050℃，保温4小时；烧结温度为1500℃，保温1小时。

4.根据权利要求1或2所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：所述原料：氧化铝质量含量为80％的铝矾土粉体和平均粒径为2.5μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的8％；

预煅烧温度为1050℃，保温6小时；烧结温度为1530℃，保温1小时。

5.根据权利要求1或2所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：所述原料：氧化铝质量含量为90％的铝矾土粉体和平均粒径为5.0μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的10％；

预煅烧温度为900℃，保温2小时；烧结温度为1550℃，保温1小时。

6.根据权利要求1或2所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷的制备方法，其特征在于：所述原料：氧化铝质量含量为90％的铝矾土粉体和平均粒径为2.5μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的10％；

预煅烧温度为1050℃，保温6小时；烧结温度为1530℃，保温1小时。

7.权利要求1所述的制备方法制备出的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷，其特征在于：

采用以下方法制备：原料：氧化铝质量含量为80～90％的铝矾土粉体和平均粒径为1.5～5.0μm的微米级SiC；二者质量比例：SiC为铝矾土粉体的5～10％；

制备步骤：将上述原料粉体按比例混合后加水，在搅拌磨中球磨，混合均匀；干燥后的混合粉体预煅烧，预煅烧温度900～1050℃，保温2～6小时；将粉体成型后放入坩埚内埋烧，埋料粉体采用粒径范围为600-1200μmα-SiC，装有成型坯体的坩埚以350℃/h的升温速度快速升温至1200℃，然后以200℃/h的升温速度再升至1400～1550℃进行烧结，保温1小时，而后自然冷却至室温，制得高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷；

所述的高性能氧化铝/纳米碳化硅复相陶瓷具有原位生长的纳米碳化硅，形成SiO₂包覆纳米SiC的颗粒，且在高温下被形成的少量莫来石包裹，碳化硅晶粒的尺寸为200～410nm，材料的弯曲强度为306～380MPa，断裂韧性为3.3～5.2MPa·m^1/2。