[发明专利]一种碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）纤维预制体预处理；

（2）石英料浆的制备:将石英粉、氮化硅粉体加入球磨罐中，加入硅溶胶，以环己酮作为分散剂，进行球磨，制得石英料浆；所述石英料浆中的硅溶胶粒径为30-50nm；

（3）素坯的制备：将步骤（1）中经过预处理的纤维预制体置入模具，真空处理，将步骤（2）中得到的石英料浆虹吸入模具内振动处理，固化石英料浆后保温处理，抽真空，硅溶胶反复浸渍后进行热压烧结即得素坯；

所述热压烧结条件为：温度1250-1400℃，热压压力为4-12MPa；

步骤（1）中所述的纤维预制体预处理包括：碳纤维预制体在硅溶胶中预浸渍，后在氮气保护气氛下升温至800-900℃保持1-2h；所述硅溶胶中粒径为50-90nm；

步骤（2）中石英粉：硅溶胶：环己酮的质量比为1000-1200：1200-1500：2.85-4.75，氮化硅的质量分数为3%-5%，配置浆料的体积分数为29-35%；

步骤（3）的热压烧结条件为：保温时间为40-90min，在真空或惰性气氛下进行；

步骤（3）中振动处理为：真空条件下振动12-24h，常压振动12-24h，所述的真空条件为真空度小于100Pa；

步骤（3）包括：采用固化剂固化石英料浆，所述固化剂包括氯化铵和氨水，加入固化剂至料浆呈现中性。

2.根据权利要求1所述的碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中真空处理的真空度小于10Pa,处理时间为10-30min。

3.根据权利要求1所述的碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中抽真空的时间为30-60min，真空度为小于10Pa；步骤（3）中硅溶胶反复浸渍后热压烧结之前，需在250-350℃下保温2-3h。

4.根据权利要求1所述的碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中固化石英料浆后在真空炉内保温处理，具体条件为：500-550℃下处理2-3h。

5.根据权利要求1所述的碳纤维增韧石英陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）以氧化铝球为研磨介质，球磨90-100h，控制料浆的粘度在100-400MPa·S。