[发明专利]一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将粒度为240～400目的硅粉作为造孔剂加入SiC粉料中得到混合物A，然后加入酒精，混合物A和酒精的质量比为1:3，随后采用球磨机进行混料，混料结束后进行干燥得到混合物B；

步骤二：向步骤一得到的混合物B中加入PVA水溶液，混匀过120目筛后进行造粒；随后进行干压成型得到坯体，坯体干燥后在惰性环境下进行高温烧结，得到定向多孔SiC陶瓷；

步骤三：以步骤二得到的定向多孔SiC陶瓷作为增强体，以硅粒为金属渗透相，进行高温真空浸渗工艺，即得到复式双连续相SiC/Si复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的SiC粉料的平均粒度为6μm。

3.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一所述的混合物A中造孔剂的添加量为5～30wt.％。

4.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤一中采用球磨机混料的时间为4～6h。

5.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中PVA水溶液的质量占混合物B及PVA水溶液总质量的3～6％，其中，PVA水溶液中PVA的质量分数为5～8％。

6.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中干压成型的压力为4～6吨。

7.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中坯体干燥的条件为100～150℃下保温8～16h。

8.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤二中烧结过程中压力为0.5～0.8MPa，升温速率80～100℃/min，升温至2250℃后保温1～2h，然后降温至室温，降温速率10℃/min。

9.根据权利要求1所述的一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，高温真空浸渗工艺的条件为：升温速率为8～15℃/min，升温至1500～1600℃时保温1～2h，然后降温至室温，降温速率为10～20℃/min，采用的硅粒平均尺寸为3毫米。

10.一种复式双连续相SiC/Si复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将粒度为300目的硅粉作为造孔剂加入平均粒度为6μm的SiC粉料中得到混合物A，其中造孔剂的添加量为15wt.％，然后加入酒精，混合物A和酒精的质量比为1:3，随后采用球磨机进行混料5h，混料结束后采用旋转蒸发仪进行干燥得到混合物B；

步骤二：向混合物B中加入PVA水溶液，PVA水溶液的质量占混合物B及PVA水溶液总质量的4％，其中，PVA水溶液中PVA的质量分数为6％，混匀过120目筛进行造粒；随后进行干压成型得到尺寸为50mm×5mm×5mm的坯体，成型压力5吨；将坯体放入干燥箱进行干燥，干燥条件为120℃保温10h，随后采用西安交通大学金属材料强度国家重点实验室的西安金雨机械电器厂型号为ZGRS-160/2.55的中频电磁感应真空高温烧结炉进行高温烧结，烧结气氛为氩气，炉压0.6MPa，升温速率90℃/min，升温至2250℃后保温1.5h，然后降温至室温，降温速率10℃/min，得到定向多孔SiC陶瓷；

步骤三：以定向多孔SiC陶瓷作为增强体，平均粒度为3mm的硅粒作为金属浸渗相，采用真空碳管电阻炉进行高温真空浸渗工艺，升温速率为10℃/min，升温至1550℃时保温1.5h，然后降温至室温，降温速率为15℃/min，即得到复式双连续相SiC/Si复合材料。