[发明专利]一种抗弯曲陶瓷基复合材料及其粉末冶金制备方法

权利要求书

1.一种抗弯曲陶瓷基复合材料，其特征在于，由以下组分按重量份数配比组成：碳化硅13～36 份、氮化硅15～30份、二氧化硅12～34份、石墨4～13份、氧化锆8～17份、硫酸铵8～16 份、无水乙醇13～26份、去离子水30～45份。

2.根据权利要求1所述的一种抗弯曲陶瓷基复合材料，其特征在于，由以下组分按重量份数 配比组成：碳化硅28份、氮化硅22份、二氧化硅26份、石墨9份、氧化锆13份、硫酸 铵12份、无水乙醇22份、去离子水37份。

3.权利要求1所述的一种抗弯曲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)将硫酸铵溶于去离子水中，制备获得硫酸铵溶液；

(2)将碳化硅、氮化硅、二氧化硅、石墨和氧化锆同时加入球磨机中，研磨1～3小时， 粉末粒径为200～450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)的硫酸铵溶液中，在12～25℃条件 下，搅拌反应20～45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1:1～1.6，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12～25分钟，吸水两次； 过滤去除无水乙醇后，将滤渣置于48～65℃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2.2～4.5MPa的高压气体将上述粉末 吹起，5～12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，在氖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2～4.5小时， 烧结完成后等静压成型，即可获得抗弯曲陶瓷基复合材料。

4.根据权利要求3所述的一种抗弯曲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、二氧化硅、石墨和氧化锆同时加入球磨机中，研磨1.6小 时，粉末粒径为380目，获得粉末混合物。

5.根据权利要求3所述的一种抗弯曲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)的硫酸铵溶液中，在18℃条件下， 搅拌反应38分钟，过滤去除滤液，获得滤渣。

6.根据权利要求3所述的一种抗弯曲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1:1.4，清 洗两次。

7.根据权利要求3所述的一种抗弯曲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20分钟，吸水两次； 过滤去除无水乙醇后，将滤渣置于58℃条件下烘干。

8.根据权利要求3所述的一种抗弯曲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3.8MPa的高压气体将上述粉末吹 起，9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所述的一种抗弯曲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，在氖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3.2小 时，烧结完成后等静压成型，即可获得抗弯曲陶瓷基复合材料。