[发明专利]一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将氧化石墨加入醇水溶液中搅拌均匀，超声分散0.5~5小时，配制浓度为0.5g/L~5g/L的氧化石墨溶液；

（2）按照正硅酸乙酯和氧化石墨20:1~1:1的质量比，向氧化石墨溶液中加入正硅酸乙酯，再加入还原剂，持续磁力搅拌0.5~5小时，使其充分溶解、混合均匀，制得氧化石墨/正硅酸乙酯混合溶液；

（3）将上述氧化石墨/正硅酸乙酯混合溶液放置于不锈钢反应釜中，加热100~200℃，水热还原反应1~24小时，待反应结束后，将产物抽滤，用去离子水、无水乙醇反复洗涤，在50~100 ℃真空干燥12~72小时，获得改性剂石墨烯/SiO₂复合粉体；

（4）将主料碳化硅颗粒、烧结助剂氧化铝粉体、改性剂石墨烯/SiO₂复合粉体加入球磨机中球磨混合均匀，球磨时间5~50小时，取出干燥、粉粹后过筛，目数为200~2000目，然后采用机压成型方式粉末压坯，所加压力为20~200Mpa；

（5）将步骤4中碳化硅陶瓷坯料置于烧结炉中氩气保护或真空烧结，升温速率为1~50℃/分钟，烧结温度为1100~2100℃，保温时间为0.5~5小时，随炉冷却至室温，最终获得一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，醇水溶液为无水乙醇和去离子水混合溶液，其中无水乙醇和去离子水体积比为1:9~9:1。

3.根据权利要求1所述的石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于：所述还原剂为质量分数25%~28%的氨水溶液，以醇水溶液体积为标准1，则催化剂氨水溶液体积为1/12~1/8。

4.根据权利要求1所述的石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于：所述不锈钢反应釜中加入溶液的体积占反应釜容积的百分比为40%~80%。

5.根据权利要求1所述的石墨烯增韧碳化硅陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于：所述主料碳化硅所占质量百分数为70~98wt%，烧结助剂氧化铝粉体所占质量百分数为1~10wt%，改性剂石墨烯/SiO₂复合粉体所占质量百分数为1~20wt%。