[发明专利]一种耐高温陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温陶瓷材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：氮化硅粉20-45份、改性碳化硅微粉20-45份、改性氮化硅纤维10-25份、去离子水45-75份、硫酸钡0.2-1.2份、硅溶胶5-18份、甲基丙烯酰胺1-5份、双甲基丙烯酸乙二醇酯0.1-0.6份、聚乙烯醇0.3-1.5份。

2.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：氮化硅粉28-40份、改性碳化硅微粉28-40份、改性氮化硅纤维12-20份、去离子水50-70份、硫酸钡0.5-1份、硅溶胶8-15份、甲基丙烯酰胺2-4份、双甲基丙烯酸乙二醇酯0.2-0.4份、聚乙烯醇0.8-1.2份。

3.根据权利要求2所述的耐高温陶瓷材料，其特征在于，包括以下按照重量份的原料：氮化硅粉32份、改性碳化硅微粉35份、改性氮化硅纤维18份、去离子水60份、硫酸钡0.8份、硅溶胶12份、甲基丙烯酰胺3份、双甲基丙烯酸乙二醇酯0.3份、聚乙烯醇1份。

4.根据权利要求1或2或3所述的耐高温陶瓷材料，其特征在于，所述改性碳化硅微粉的制备方法为称取适量的碳化硅微粉加入至10-16倍重量的浓度为2-4%的聚乙烯醇水溶液中，送入超声波微波组合反应仪中在60-80℃条件下处理10-20min，然后过滤，真空干燥后置于真空罐中，抽真空至20-60Pa，真空吸入氧化铝气凝胶进行浸渍，在40-180℃的温度下使其凝胶化，反复浸渍和凝胶化8-12次，置于高温炉中在500-1000℃下进行热处理40-150min，即得所述改性碳化硅微粉。

5.根据权利要求4所述的耐高温陶瓷材料，其特征在于，所述超声波微波组合反应仪的处理条件为：超声波频率为45kHz，超声功率为25-65W，微波频率为2000MHz，微波功率为25-65W。

6.根据权利要求1所述的耐高温陶瓷材料，其特征在于，所述改性氮化硅纤维的制备方法为称取适量的氮化硅纤维送入化学气相沉积炉中在沉积温度为1050-1150℃、压强为30-40Pa的条件下进行化学气相沉积10-20h，即得所述改性氮化硅纤维；其中，所述化学气相沉积的反应气为三氯甲基硅烷，载气为氢气，稀释气为氩气，且三氯甲基硅烷与氢气的体积比为1:12-18。

7.一种如权利要求1-6任一所述的耐高温陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1）按照重量份称取氮化硅粉和改性碳化硅微粉加入至去离子水中，边搅拌边依次加入硫酸钡、硅溶胶、甲基丙烯酰胺、双甲基丙烯酸乙二醇酯和聚乙烯醇，混合均匀，得到混合料A；

2）将步骤1）中得到的混合料A送入高速搅拌机中，加入改性氮化硅纤维进行机械搅拌20-50min，得混合料B；

3）将步骤2）中得到的混合料B浇注到金属模具中，在30-100℃下进行固化10-20min，然后置于氮气氛围下的氮化炉中在1000～1500℃下进行氮化，得坯体C；

4）将步骤3）中得到的坯体C首先以1℃/分钟的升温速率升温至550℃，保温1-3小时，然后以3℃/分钟升温至1350-1550℃温度进行焙烧，保温2-4小时，之后以10℃/分钟冷却至800℃，最后自然冷却至室温，即得。

8.根据权利要求7所述的耐高温陶瓷材料的制备方法，其特征在于，步骤2）中，所述机械搅拌的搅拌速率为800-1200r/min。

9.一种如权利要求1-6任一所述的耐高温陶瓷材料在制备陶瓷材料中的用途。