[发明专利]一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤（1）：将石墨烯纳米片置于有机分散剂中，超声分散成单层的石墨烯纳米片；

步骤（2）：将超声分散后的石墨烯纳米片与碳化硅、炭黑和粘结剂在行星式球磨机中混合球磨；

步骤（3）：将球磨后的浆料干燥，粉碎后过200目筛网，得到混合均匀的复合粉体；

步骤（4）：将复合粉体装入模具中，双向压实，使复合粉体胚体干压成型；

步骤（5）：将复合粉体胚体置于高温烧结炉烧结，待自然降温后，将胚体取出；

步骤（6）：将由步骤（5）得到的复合胚体表面添加高纯硅微粉，并单向压实辅助成型；

步骤（7）：将复合粉体胚体放入烧结炉，使用真空氛围反应烧结制备石墨烯碳化硅复合陶瓷；

步骤（8）：打磨复合陶瓷添加了硅微粉的表面，得到石墨烯碳化硅复合陶瓷材料。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中， 有机分散剂为N-甲基吡咯烷酮，超声时间30~60 min。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，以100重量份计算，超声分散后的石墨烯纳米片：1~5份，碳化硅：90~94份，炭黑：1~5份；粘结剂：羧甲基纤维素：1份。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中，采用双向压实的压力值大小为15~20MPa。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中，复合粉体胚体使用高温烧结炉时，升温速率为4℃/min，升温至800～1000℃，待自然降温后，将胚体取出。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中，以100重量份计算，称取高纯硅微粉为5~10份，纯度为99.99%；使用单向压实的方式将硅微粉复合在烧结后的复合粉体胚体表面，单向压实的压力值大小为0.1MPa。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯复合碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）中，采用真空氛围反应烧结：复合粉体胚体放入烧结炉中，升温速率为5℃/min，升温至1700~1900℃，保温2~3h，自然降温后得到复合陶瓷材料。