[发明专利]一种MoSi2-RSiC复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种MoSi₂-RSiC复合材料的制备方法。该方法通过将酚醛树脂浸渍裂解法与多组分合金活化熔渗工艺相结合，在1600℃~2000℃的熔渗温度下，使RSiC材料和MoSi₂材料的优异性能有机结合，获得了高温力学性能优异、导热导电性良好、高温抗氧化性能优异的MoSi₂-RSiC复合材料，从而可解决MoSi₂电热元件材料存在的低温脆性和高温抗蠕变性差的缺点，也可解决SiC电热元件因Si熔化导致无法用于1400℃以上的难题，可作为新一代高温发热元件材料和高温结构材料应用。

主权项

 一种MoSi₂‑RSiC复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将RSiC制品清洗干净，并在100℃~120℃下干燥至恒重；（2）在酚醛树脂中加入质量百分数为5%~20%的炭黑，用超声分散方式制备均匀分散的浸渍浆料；（3）将经步骤（1）处理的RSiC制品置于真空浸渍室内，启动真空泵，待真空室内的压力小于10Pa时，将步骤（2）所述浸渍浆料吸入真空室内，使浆料完全浸没RSiC制品，浸渍时间为30分钟~80分钟，得浸渍试样；（4）取出步骤（3）所得试样，于75℃~85℃下固化1.5小时~2.5小时，得固化试样；（5）将经步骤（4）处理的固化试样置于通有Ar保护气氛的以碳化硅为发热元件的管式炉中，以1.5℃/分钟~2.5℃/分钟的升温速率缓慢升至950℃~1050℃进行裂解，保温1小时~5小时，得到C/RSiC制品； (6) 将经步骤（5）所得C/RSiC制品放入石墨坩锅中，周围填埋上混合均匀的MoSi₂‑Si‑Ti‑Cr粉末，在碳管炉中Ar气氛保护下进行高温熔渗，升温速率为12℃/分钟~17℃/分钟，熔渗温度为1600℃~2000℃，保温时间30分钟~90 分钟，然后随炉冷却至100℃以下时出炉，得熔渗后的产物；所述MoSi₂‑Si‑Ti‑Cr粉末中 MoSi₂粉、Si粉、Ti粉和Cr粉的重量份为： MoSi₂     60 ~90份 Si        10 ~35 份Ti        2 ~10份Cr       2 ~10份 (7) 将熔渗后产物从石墨坩锅中取出，去除表面残留的MoSi₂‑Si‑Ti‑Cr材料，即获得MoSi₂‑RSiC复合材料。