[发明专利]一种通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法

权利要求书

1.一种通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将氢氧化钠、无水碳酸钠、磷酸钠、鳞片石墨、蒸馏水按照摩尔比1:(0.1～0.3):(0.06～0.18):(0.8～1.6):(7～14)称量后混合，升温至100℃后搅拌15min，抽滤并用蒸馏水清洗3～5遍，烘干得到所需石墨；

(2)将步骤(1)中所得的石墨浸没至浓硫酸中，升温至100℃搅拌15min，用蒸馏水稀释至石墨和浓硫酸总体积的10～15倍后进行抽滤，然后用蒸馏水清洗3～5遍，烘干得到所需石墨；

(3)将正硅酸乙酯、异丙醇、N,N-二甲基甲酰胺、去离子水、盐酸、步骤(2)所得的石墨、氨水按照摩尔比1:6:(0.5～1):(2～6):1.8×10^-3:(1～2):14.4×10^-3依次量取后搅拌均匀得到浆料；

(4)将浆料注射入模具中，凝胶后进行脱模得到预制体；

(5)将预制体在60～200℃条件下加温干燥18～36h；

(6)将硅气凝胶增强的石墨预制体进行分段式加热，在氩气气氛下以3℃/min升温至1300～1500℃，并在最高温度保温2～4h，保温结束后以5℃/min降温至室温，得到碳化硅纤维增强的石墨复合材料。

2.根据权利要求1所述的通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法，其特征在于：步骤(1)中所用石墨为500～800目。

3.根据权利要求1所述的通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法，其特征在于：步骤(3)中所用盐酸质量浓度为36～38％，氨水质量浓度为25～28％。

4.根据权利要求1所述的通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法，其特征在于：步骤(4)中凝胶时间为30～60min。

5.根据权利要求1所述的通过硅气凝胶制备碳化硅纤维增强石墨预制体的方法，其特征在于：步骤(5)中将预制体进行分段式加温干燥，升温至80℃保温6～12h，升温至110℃保温6～12h，升温至180℃保温6～12h，得到硅气凝胶增强的石墨预制体。