[发明专利]一种防裂陶瓷基复合材料及其粉末冶金制备方法

权利要求书

1.一种防裂陶瓷基复合材料，其特征在于，由以下组分按重量份数配比组成：碳化硅16～40份、氮化硅18～38份、二氧化钛13～35份、氧化铝7～19份、镍粉14～28份、竹炭5～17份、碳酸氢钠8～12份、无水乙醇13～26份、去离子水30～45份。

2.根据权利要求1所述的一种防裂陶瓷基复合材料，其特征在于，由以下组分按重量份数配比组成：碳化硅32份、氮化硅30份、二氧化钛28份、氧化铝16份、镍粉23份、竹炭14份、碳酸氢钠10份、无水乙醇21份、去离子水42份。

3.权利要求1所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)将碳酸氢钠溶于去离子水中，制备获得碳酸氢钠溶液；

(2)将碳化硅、氮化硅、二氧化钛、氧化铝、镍粉和竹炭同时加入球磨机中，研磨1～4小时，粉末粒径为200～500目，获得粉末混合物；

(3)将步骤(2)获得的粉末混合物加入步骤(1)的碳酸氢钠溶液中，在8～15℃条件下，搅拌反应15～40分钟，过滤去除滤液，获得滤渣；

(4)用去离子水清洗步骤(3)获得的滤渣，滤渣与去离子水的质量比为1:1～1.4，清洗两次；

(5)向经步骤(4)清洗后的滤渣中加入无水乙醇，搅拌反应15～30分钟，吸水两次；过滤去除无水乙醇后，将滤渣置于22～45℃条件下烘干；

(6)将烘干后的滤渣置于混料装置内，利用压力为2.8～4.7MPa的高压气体将上述粉末吹起，6～11分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合；

(7)将上述均匀混合后的粉末置于电炉中，在氦气的保护氛围中采用3阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为1320℃、1460℃、1630℃，每阶段烧结时间为2～5小时，烧结完成后等静压成型，即可获得防裂陶瓷基复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(2)中将碳化硅、氮化硅、二氧化钛、氧化铝、镍粉和竹炭同时加入球磨机中，研磨2.5小时，粉末粒径为350目，获得粉末混合物。

5.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(3)中将步骤(2)获得的粉末混合物加入步骤(1)的碳酸氢钠溶液中，在12℃条件下，搅拌反应34分钟，过滤去除滤液，获得滤渣。

6.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(4)中用去离子水清洗步骤(3)获得的滤渣，滤渣与去离子水的质量比为1:1.3，清洗两次。

7.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(5)中向经步骤(4)清洗后的滤渣中加入无水乙醇，搅拌反应24分钟，吸水两次；过滤去除无水乙醇后，将滤渣置于42℃条件下烘干。

8.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(6)中将烘干后的滤渣置于混料装置内，利用压力为4.1MPa的高压气体将上述粉末吹起，8分钟后停止通入高压气体，各粉末共同沉积并均匀混合。

9.根据权利要求3所述的一种防裂陶瓷基复合材料的粉末冶金制备方法，其特征在于，步骤(7)中将上述均匀混合后的粉末置于电炉中，在氦气的保护氛围中采用3阶段升温的方式进行烧结，3阶段的温度分别为1320℃、1460℃、1630℃，每阶段烧结时间为3.5小时，烧结完成后等静压成型，即可获得防裂陶瓷基复合材料。