[发明专利]一种制备竹节状SiC纳米线增韧HfC陶瓷的方法

摘要

本发明涉及一种制备竹节状SiC纳米线增韧HfC陶瓷的方法，采用化学气相沉积制备竹节状SiC纳米线增韧HfC陶瓷，与传统纳米线增韧陶瓷相比，竹节状纳米线借助其节点与其周围陶瓷基体之间特殊的机械式联锁增韧机理，可以有效地解决了陶瓷在实际应用中的脆性问题，提高陶瓷的韧性。与背景技术相比，可将陶瓷材料的韧性提高程度从77～114％提高到126～159％。

主权项

一种制备竹节状SiC纳米线增韧HfC陶瓷的方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将质量百分比为10～18％的Si粉，20～30％的C粉和52～70％的SiO2粉，置于松脂球磨罐中，球磨混合处理2‑4小时得到粉料；步骤2：将粉料放入石墨坩埚中，粉料厚度为坩埚深度的1/10，然后将石墨用一束3k炭纤维捆绑后悬挂在坩埚内的粉料表面上方；步骤3：将石墨坩埚放入石墨为发热体的热压真空反应炉中，抽真空30分钟后使真空度达到‑0.09MPa，保真空30分钟，然后通入Ar气至常压，以5～10℃/min升温速度将炉温从室温升至1550～1650℃，保温1～3小时；随后关闭电源自然冷却至室温得到表面含竹节状SiC纳米线多孔层的石墨，整个过程中通Ar保护；步骤4：然后用一束3k炭纤维将表面含竹节状SiC纳米线多孔层的石墨捆绑后悬挂于立式双温区沉积炉内的高温区，HfCl4粉放置在立式双温区沉积炉内的底温区，然后重复三次下述过程：将沉积炉抽真空15分钟后使真空度达到‑0.09MPa，静置10分钟后通入Ar气至常压；步骤5：通电升温，以8～12℃/min的升温速率度对沉积炉的高温区温度升至1000～1200℃，以3～5℃/min的升温速率度对沉积炉的底温区温度升至400～500℃时；然后以300～500ml/min的流量向炉膛内通H2气，以50～150ml/min的流量向炉膛内通CH4气，并在该温度下保温2‑4h，随后关掉电源自然降温，整个过程通Ar气保护。