[发明专利]采用有机硅转化制备陶瓷基体立方氮化硼复合材料的方法

摘要

本发明采用有机硅转化制备陶瓷基体立方氮化硼复合材料的方法，把聚硅氧烷复合物，硅铝复合物溶胶溶液、聚硅氧烷固化交联剂、立方氮化硼、刚玉和短切玻璃纤维填料，按照设定的质量比例一起混合，经搅拌、注入模具凝胶化和固化、脱模、烧结成型、后处理修整，获得陶瓷基体立方氮化硼复合材料。本发明采用有机硅作为前驱体，辅以硅铝复合物溶胶溶液溶液，便于实现异形件注模预成型，复合材料中陶瓷基体对立方氮化硼磨料的把持力高，制备得到的陶瓷基体立方氮化硼复合材料，可以应用于立方氮化硼工具磨具材料，或其他耐高温及耐磨功能材料。此外，加入的增强短切玻璃纤维更容易均匀分布在复合材料基体中，与基体材料化学相溶性好，增强效果明显。

主权项

 一种采用有机硅转化制备陶瓷基体立方氮化硼复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1制备聚硅氧烷复合物：先把含氢的直链形聚硅氧烷25～35份，直链形乙烯基聚硅氧烷12.5～17.5份和环聚形四甲基四乙烯基聚硅氧烷12.5～17.5份按照质量比2:1:1混合得聚硅氧烷复合物，备用；步骤2制备硅铝复合物溶胶溶液：先把铝源化合物3.5～7.5份含硅化合物3～5份蒸馏水7～13份按照3摩尔：2摩尔：120摩尔混合后，再加入催化剂0.05～0.2份调整其pH值至2～3，在60～80℃温度条件下反应2小时，聚合得到硅铝复合物溶胶溶液，备用；步骤3把步骤1制备的聚硅氧烷复合物与步骤2制备的硅铝复合物溶胶溶液混合，再加入聚硅氧烷固化交联剂0.5～1份、立方氮化硼10～20份、短切玻璃纤维1～3份和刚玉1～3份一起混合，经搅拌、注入模具凝胶化和固化，脱模得到预成型件；步骤4把步骤3制备的预成型件，在氩气气氛下进行加热烧结，烧结温度900～1200℃，烧结保温时间50～90分钟；烧结后，采用自然冷却，经整形加工处理得到陶瓷基体立方氮化硼复合材料。