[发明专利]一种硅硼碳氮锆陶瓷复合材料及其制备方法

摘要

一种硅硼碳氮锆陶瓷复合材料及其制备方法，本发明的溶胶凝胶液体以正丙醇锆、乙酰丙酮和无水乙醇为原料。其中，正丙醇锆为氧化锆的先驱体，正丙醇锆与乙酰丙酮会发生凝胶反应，乙醇为溶剂；硅粉、石墨和六方氮化硼为硅硼碳氮陶瓷复合粉末的原料。方法：将正丙醇锆，乙酰丙酮在无水乙醇溶液中磁力搅拌48小时候，形成凝胶溶液，然后将硅硼碳氮陶瓷复合粉末按照一定比例与溶液混合，磁力搅拌48小时后烘干，在管式炉中550℃条件下裂解3小时，得到硅硼碳氮‑氧化锆陶瓷复合材料。将粉末在放电等离子中2000℃加压烧结，进行原位反应烧结。本发明所合成的硅硼碳氮锆陶瓷复合材料界面结合强度高、综合性能好，特别适于制造航天防热用核心零部件。

主权项

1.一种硅硼碳氮锆陶瓷复合材料制备方法，其特征在于，步骤一、将正丙醇锆、乙酰丙酮和无水乙醇混合配制成溶胶溶液并磁力搅拌；所述正丙醇锆、乙酰丙酮和无水乙醇之间的摩尔比为1：2：10；步骤二、将硅硼碳氮粉体混合到步骤一得到的溶胶溶液中，硅硼碳氮粉体与溶胶溶液的质量比为1:15～20，进行磁力搅拌；步骤三、将步骤二得到的混合溶液放入干燥炉中干燥，得到干燥凝胶；步骤四、将步骤三中得到的干燥凝胶放入高温管式炉中，在管式炉中裂解得到硅硼碳氮‑氧化锆混合物粉末；步骤五、将步骤四中得到的硅硼碳氮‑氧化锆混合物粉末在放电等离子炉中烧结即可得到硅硼碳氮锆陶瓷复合材料；所述步骤二中，硅硼碳氮粉末的制备方法为：以氮化硼粉、硅粉和石墨粉为原料，三者的摩尔比为2:1:3，在高能球磨机中将原料粉末以球料比40:1进行球磨，有效时间为40小时，得到硅硼碳氮粉体。