[发明专利]高韧性碳化硅及其制备方法

摘要

本发明涉及高韧性碳化硅及其制备方法，所述方法包括如下步骤：将四氧化三铁与金属钴球磨成微粒，再将微粒溶于异丙醇和去离子水的混合溶液中；将产物干燥，并与聚二甲基硅硼烷混合后超声处理，然后将其溶于异丙醇中并搅拌；将产物进行不熔化处理，得到高韧性碳化硅。本发明的高韧性碳化硅的制备方法，在碳化硅纤维的制备过程中引入四氧化三铁和钴粉，利用四氧化三铁的磁性，在制备时吸附纳米钴粉，填补了高温制备碳化硅时材料表面出现的裂纹，多余的钴粉在高温下与与硅形成硅化钴，形成了稳定的结构，增强了碳化硅的性能。由此制备的碳化硅纤维表面裂纹少，韧性大，高温下性能稳定，在航空航天高温领域展现了良好的应用前景。

主权项

1.一种高韧性碳化硅的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S101：将四氧化三铁与金属钴混合，然后球磨成30nm～40nm的微粒，再将所述微粒溶于异丙醇和去离子水的混合溶液中；其中，所述四氧化三铁与所述金属钴的质量比为(2～5)：1；S102：将所述步骤S101得到的产物干燥，得到流化状态的固体粉末；S103：将所述步骤S102得到的固体粉末与聚二甲基硅硼烷混合后超声处理，然后将其溶于异丙醇中并搅拌；其中，所述聚二甲基硅硼烷与所述固体粉末的质量比为(5～10)：(1～3)，所述聚二甲基硅硼烷与所述固体粉末的总质量与所述异丙醇的质量比为1：(5～10)；S104：将所述步骤S103得到的产物在空气中进行不熔化处理2h～3h，然后将其再真空中进行不熔化处理5h～6h，再加入纳米钴粉继续不熔化处理1h～1.5h；其中，所述纳米钴粉和所述步骤S103得到的产物中的四氧化三铁的质量比为(3～6)：(1～2)；S105：在保护气体氛围下，将所述步骤S104得到的产物放入管式炉中，然后在第一升温速率下升温至800℃～1000℃，并保温2h～3h，然后在第二升温速率下升温至1500℃～1600℃，并保温2h～3h，然后在第一降温速率下降至室温，得到高韧性碳化硅。