[發(fā)明專利]碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200710068523.X | 申請日： | 2007-05-04 |
| 公開（公告）號： | CN101054310A | 公開（公告）日： | 2007-10-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 鄔國平 | 申請（專利權(quán)）人： | 鄔國平 |
| 主分類號： | C04B38/06 | 分類號： | C04B38/06;C04B35/565 |
| 代理公司： | 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所 | 代理人： | 代忠炯 |
| 地址： | 315192浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 碳纖維 增強 多孔 常壓 燒結(jié) 碳化硅 及其 制備 方法 | ||
1.一種碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅，其特征在于，它由以下質(zhì)量比的原材料制成：SiC微粉∶硼粉∶碳黑∶酚醛樹脂∶甲醇為100∶0.3～3∶1～5∶5～10∶120，和在以上原料混合成的漿料中加入體積含量為2％～25％的碳纖維，以及在所述漿料烘干后加入體積含量為2％～20％的石蠟造孔劑；
所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅由以下藝步驟制成：
1)、按SiC微粉∶硼粉∶碳黑∶酚醛樹脂∶甲醇為100∶0.3～3∶1～5∶5～10∶120的質(zhì)量比混合成漿料；
2)、在漿料中加入體積含量為2％～25％的碳纖維并攪拌均勻；
3)、將步驟2)的漿料烘干后與體積含量為2％～20％的石蠟造孔劑攪拌均勻，獲得混合粉；
4)、干壓或等靜壓成型，壓力為80～200MPa，保壓2～20秒；
5)、在2010～2200℃常壓燒結(jié)，獲得碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅材料：爐內(nèi)氣壓200～800mbar；升溫速率：常溫至600℃：100～200℃/小時；600～1000℃：300～400℃/小時；1000～1900℃：400～500℃/小時；1900～2000℃：200℃/小時；2000℃以上：100℃/小時；最后保溫30～60分鐘；
并在制成品內(nèi)部形成體積含量為2％～20％的微孔和含有體積含量為2％～25％的碳纖維，所述微孔的大小為5～200微米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅，其特征在于，所述原材料的質(zhì)量比為：SiC微粉∶硼粉∶碳黑∶酚醛樹脂∶甲醇為100∶1～2∶2～3.5∶6.5～8.5∶120，并在制成品內(nèi)部形成體積含量為6％～15％的微孔和含有體積含量為6％～15％的碳纖維，所述微孔的大小為30～130微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅，其特征在于，所述SiC微粉的直徑小于0.68微米，純度大于99％。
4.一種碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅的制備方法，其特征在于，以碳化硅微粉為基料，用硼粉、碳黑為燒結(jié)劑，酚醛樹脂為粘接劑，甲醇為溶劑，混成漿料，再加入碳纖維攪拌，烘干后混勻石蠟造孔劑，干壓或等靜壓成型，常壓燒結(jié)即成；其具體工藝步驟如下：
1)、按SiC微粉∶硼粉∶碳黑∶酚醛樹脂∶甲醇為100∶0.3～3∶1～5∶5～10∶120的質(zhì)量比混合成漿料；
2)、在漿料中加入體積含量為2％～25％的碳纖維并攪拌均勻；
3)、將步驟2)的漿料烘干后與體積含量為2％～20％的石蠟造孔劑攪拌均勻，獲得混合粉；
4)、干壓或等靜壓成型，壓力為80～200MPa，保壓2～20秒；
5)、在2010～2200℃常壓燒結(jié)，獲得碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅材料：爐內(nèi)氣壓200～800mbar；升溫速率：常溫至600℃：100～200℃/小時；600～1000℃：300～400℃/小時；1000～1900℃：400～500℃/小時；1900～2000℃：200℃/小時；2000℃以上：100℃/小時；最后保溫30～60分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅的制備方法，其特征在于，采用以下工藝參數(shù)及具體工藝步驟：
1)、按SiC微粉∶硼粉∶碳黑∶酚醛樹脂∶甲醇為100∶1～2∶2～3.5∶6.5～8.5∶120的質(zhì)量比混合成漿料；
2)、在漿料中加入體積含量為6％～15％的碳纖維并攪拌均勻；
3)、將步驟2)的漿料烘干后與體積含量為6％～15％的石蠟造孔劑攪拌均勻，獲得混合粉；
4)、干壓或等靜壓成型，壓力為120～140MPa，保壓10～15秒；
5)、在2030～2060℃常壓燒結(jié)，獲得碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅材料：爐內(nèi)氣壓200～300mbar；升溫速率：常溫至600℃：100℃/小時；600～1000℃：300℃/小時；1000～1900℃：400℃/小時；1900～2000℃：200℃/小時；2000℃以上：100℃/小時；最后保溫50～60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅的制備方法，其特征在于，所述碳纖維的長徑比為25∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅的制備方法，其特征在于，所述石蠟造孔劑的石蠟顆粒范圍5～200微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳纖維增強多孔型常壓燒結(jié)碳化硅的制備方法，其特征在于，所述石蠟造孔劑的石蠟顆粒范圍30～130微米。
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