[发明专利]以中间相炭微球为炭源的反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开一种以中间相炭微球为炭源的反应烧结碳化硅陶瓷制备方法，首次采用中间相炭微球为炭源和10～40wt.％碳化硅粉为原料，无需添加额外粘结剂，经过无水乙醇湿混、干燥后，在室温下50～100MPa模压成型，将成型后的生坯置于底部平铺硅颗粒的石墨坩埚内，在氮气氛下1200～1350℃高温焙烧0.5～1h，最后在真空条件下于1500～1700℃保温0.5～1h进行熔融硅浸渍、硅/炭反应，自然降温冷却即得到反应烧结碳化硅陶瓷。本发明制备的反应烧结碳化硅陶瓷具有密度相对较低，但强度高，残硅量小的特点，适合作为高温及腐蚀性气氛下的结构材料使用。碳化硅基体中的层片状碳有利于将该材料作为摩擦磨损材料使用。

主权项

以中间相炭微球为炭源的反应烧结碳化硅陶瓷制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a.备料：选用中间相炭微球及碳化硅颗粒为原材料，采用无水乙醇作为介质，玛瑙球作为混料球机械湿混12～48h，在空气中经10～24h烘干，最后将混合料过200目筛；b.成型：在室温下将混合料模压或等静压成型，成型压力50～100MPa；c.预烧结：在石墨坩埚内平铺硅颗粒，将成型后的生坯平放于硅颗粒上，然后置于热处理炉内，向炉内通氮气，同时以300～400℃/h的升温速度加热，在1200～1350℃恒温0.5～1h；d.熔融硅浸渍反应：继续以100～300℃/h的升温速度加热，当温度高于1350℃时开始抽真空，1500～1700℃保温0.5～1h完成熔融硅浸渍、硅/炭反应，保温过程中关闭真空泵；e.降温：选择自然降温，降温开始后抽真空15min以排除炉内硅蒸气，最后向炉内通入氮气保护。