[发明专利]一种复合材料的制造方法

权利要求书

1.一种复合材料的制造方法，其特征在于：其方法包括如下步骤：

(1)原料准备：称取以下质量百分比的原料：30％～40％的碳化硅，20～30％的氮化硅，20～30％的氧化铝，1～5％的粘结剂，1～2％的分散剂，1～2％的固化剂，1～2％的催化剂，1～2％的引发剂；

(2)原料预处理：将碳化硅、氮化硅和氧化铝颗粒分别置于反应容器中，进行真空烘干处理，处理完成后将碳化硅、氮化硅和氧化铝原料混合均匀，获得混合料；

(3)制备水基预混液：将有机单体丙烯酰胺和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺混合，并配制成质量分数为15％～25％的水基预混液；

(4)制备材料胚：将混合料加入混合容器中，随后向加入水基预混液中，得到陶瓷浆料，并加入分散剂和粘结剂得到预混浆料，接着将预混浆料搅拌均匀，得到固相颗粒分散均匀的悬浮浆料，向悬浮浆料中加入催化剂和引发剂，并使悬浮浆料完全凝固得到材料坯；

(5)高温热处理：将材料坯置于真空脱脂炉中进行保温处理，去除材料坯内部具有定向孔隙的有机物，得到基体材料，然后进行化学气相沉积处理，使碳化硅的表面形成硅薄膜；

(6)浇注成型：将经过熔化处理的基体材料中浇入模具型腔中，并加入固化剂，加压并保压，保压结束后打开模具，即可制得陶瓷基复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(1)中，原料中碳化硅、氮化硅和氧化铝为陶瓷颗粒和陶瓷纤维，其中陶瓷颗粒的粒径为0.1～1mm，陶瓷纤维的长度为0.1～2mm。

3.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(2)中，真空烘干时的烘干温度设置为160～200℃，且真空烘干时间为3～5h。

4.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中，分散剂采用25％的四甲基氢氧化铵水溶液，粘结剂为酚醛树脂热固性粘结剂或环氧树脂热固性粘结剂中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(4)中，催化剂采用质量分数为35％的四甲基乙二胺水溶液，引发剂采用质量分数为45％的硫酸铵水溶液。

6.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中，真空脱脂炉中升温过程：以升温速率为5℃/min从室温升至200℃，然后以升温速率为1℃/min从200℃升至700℃，再以升温速率为2℃/min从700℃升至900～1200℃，并在900～1200℃保温0.5～1h。

7.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(5)中，化学气相沉积处理时通入氮气保护，加热到100～130℃，1～2h后通入硅烷气体升温至380～410℃，保温6～8h。

8.根据权利要求1所述的一种复合材料的制造方法，其特征在于：所述步骤(6)中，固化剂采用脂肪族胺类固化剂，加压压力为50MPa～200MPa，且保压时间为2～5min。