[发明专利]表面改性碳化硅晶须增韧反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种表面改性碳化硅晶须增韧反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法，包括：1)碳化硅晶须表面改性；2)主要原料预分散；3)混料及干燥；4)干磨及过筛造粒；5)压制成型；6)炭化；7)反应烧结，得到碳化硅陶瓷。本发明制备的PyC‑SiCw表面的热解碳涂层在反应烧结过程中与液硅发生反应在PyC‑SiCw表面原位生成一层SiC涂层，SiC涂层将SiCw与高温液硅相互隔离，避免了高温下液硅对SiCw的侵蚀损伤问题，PyC‑SiCw/RBSC陶瓷具有弯曲强度高、断裂韧性大、维氏硬度高的性能特点，是一种力学性能良好的陶瓷基复合材料。

主权项

1.一种表面改性碳化硅晶须增韧反应烧结碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)采用化学气相渗透法进行碳化硅晶须表面改性，在化学气相沉积炉中以丙烯作为沉积碳源，在原始碳化硅晶须表面沉积一层热解碳涂层得到表面改性碳化硅晶须，即PyC‑SiC_w；2)按照重量百分比为(15～30)：(5～20)：(55～70)称取碳源、PyC‑SiC_w和碳化硅颗粒，将碳化硅颗粒、碳源、KH‑550、无水乙醇和去离子水均匀预分散，得到预分散的悬浮液A；将PyC‑SiC_w、KH‑550、无水乙醇和去离子水均匀预分散，得到预分散的悬浮液B；其中，KH‑550的重量是碳化硅颗粒重量的1％～6％，是PyC‑SiC_w重量的1％～5％；无水乙醇的重量是碳化硅颗粒和碳源总重量的9倍，是PyC‑SiCw重量的45倍；去离子水的重量是碳化硅颗粒和碳源总重量的1倍，是PyC‑SiCw重量的5倍；3)将预分散的悬浮液A和悬浮液B混合，高速机械搅拌和超声分散同时进行，继续混料，采用旋转蒸发干燥，经烘箱烘干后得到混合干料；4)将混合干料粉体在球磨罐中干磨，加入无水乙醇和聚乙烯醇溶液，然后过60目筛网造粒，得到粉体；5)将造粒粉体放入模具中采用手动液压机进行预压成型，预压后再进行冷等静压成型，得到坯体；6)将坯体在保护性气氛中进行炭化，得到炭化生坯；7)将炭化生坯放在硅颗粒上，再加入一层硅颗粒使得生坯被硅颗粒完全包埋，将其在真空电阻炉中进行反应烧结后，即得到碳化硅陶瓷。