[发明专利]一种碳化硅晶须增韧碳化硼陶瓷复合材料的制备方法及产品

摘要

本发明公开一种碳化硅晶须增韧碳化硼陶瓷复合材料的制备方法及产品，采用低温反应烧结结合冷等静压的方法制备B₄C坯体，降低烧结温度，提高压坯相对密度；另一方面，通过采用晶须增韧的方法，增加裂纹扩展阻力，提高B₄C陶瓷断裂韧度。

主权项

一种碳化硅晶须（SiCw）增韧碳化硼（B₄C）陶瓷复合材料的制备方法，其特征在于：步骤一，按质量百分比将5~8wt%的炭黑、15~20wt%的SiCw、70~80wt%的B₄C颗粒加入到球磨罐中，再加入1.5%~2 wt%的石蜡、0.5~1wt%四甲基氢氧化铵，以无水乙醇作为球磨介质球磨24小时，得到浆料；步骤二，将上述步骤一所得浆料倒入托盘中并将其置于烘箱中在温度为40~60℃下干燥，当烘干至粉体湿度为2%~3%左右时将粉体取出，60目过筛，取筛下物装入模具中，在液压机上以60~100MPa压力进行预压成型，获得具有一定密度的素坯；步骤三，将上述步骤二所预压过的素坯进行冷等静压处理，即将素坯包裹于橡胶模套中，并在冷等静压机中以180~200MPa的压力进行再次压制5~10 分钟；步骤四，将冷等静压压制后的生坯进行热处理，具体的工艺为：将素坯放置于流动的氢气推舟式还原炉中，在三个温度下进行保温，三个温度的设定范围分别为350~400 ℃、450~600℃、650~800℃，推舟速度设为15~20分/舟，分别保温25~35min，排胶后得到多孔毛坯；步骤五，将步骤四中所得多孔毛坯置于石墨坩埚中，在毛坯上放置适量粉状或块体硅，在10^‑2~10^‑3Pa的真空环境下于1450℃~1600℃温度下保温30~90min，随炉冷却后即可得到高致密度、高断裂韧度的SiCw/B₄C陶瓷复合材料。