[发明专利]一种镀碳化硅层的短切碳纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种镀碳化硅层的短切碳纤维，其特征在于：它是一种碳化硅涂层厚度在100～500纳米之间，涂层中的碳化硅是纳米晶，碳化硅晶粒为10～50纳米的短切碳纤维。

2.权利要求1的镀碳化硅层的短切碳纤维的制备方法，其特征在于：

(1)短切碳纤维和硅粉的前期准备：

①短切碳纤维表面胶层去除：将短切碳纤维装入素瓷坩埚中，在马弗炉中加热到500～520℃，保温2.5小时，随炉冷却至室温取出；

②纳米硅粉与短切碳纤维的混合：将纳米硅粉加入到步骤①去除胶层的短切碳纤维中，其中硅粉和短切碳纤维的质量比为8～20：100，硅粉和碳纤维混合后，在玛瑙研钵中研磨15分钟，使粉体混合均匀；

(2)放电等离子烧结制备碳化硅涂层：

将步骤(1)研磨后的硅粉和短切碳纤维混合粉体装填到石墨模具中，将石墨模具放入放电等离子烧结设备的石墨压头正中处，预先施加1.5kN压力；将放电等离子烧结设备的腔体抽真空到1～5Pa，压力增加到5kN，加电流升温，升温速度为每分钟100℃，从室温升至1150℃，升温速度变为每分钟20℃加热到最高温度1250～1300℃，在最高温度值保温5分钟；然后，以每分钟20℃降温到1200℃，再保温10分钟，最后随炉自然冷却；取出烧结块后，在玛瑙研钵中研磨15分钟，即得到表面镀碳化硅层的短切碳纤维。

3.根据权利要求2所述的短切碳纤维表面镀碳化硅层的制备方法，其特征在于：所述短切碳纤维的直径为7微米、长度为0.1～1毫米，所述纳米硅粉为纯度≥99.5％、粒径为10～100纳米的混合粒度硅粉。