[發(fā)明專利]炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210160021.0
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102674872A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭全貴;劉占軍;肖客松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/58;C04B35/622
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

1.一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料,其特征在于炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料按體積分?jǐn)?shù)組成是由60%-90%?的硼化物粉末、0-30%的碳化硅顆粒和10%-40%的炭芯碳化硅纖維制成。

2.如權(quán)利要求1所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于包括步驟如下：

（1）、按體積比為60%-90%的硼化物粉末、0-30%?的碳化硅顆粒以無水乙醇為混合介質(zhì)，混合均勻，得到粉末漿料，其中硼化物粉末與碳化硅顆粒之和：無水乙醇的質(zhì)量比為1:2至1:4之間；

（2）、將步驟（1）得到的粉末漿料與體積分?jǐn)?shù)10%-30%炭芯碳化硅纖維采用層疊堆垛方法在堆垛成型模具上成型，層疊堆垛方法的具體實施步驟為：在堆垛成型模具內(nèi)，鋪一層3-5mm厚的粉末漿料，然后在粉末漿料層上鋪一層炭芯碳化硅纖維，接著，再在纖維層上鋪一層厚度為0.5-2mm之間的粉末漿料層；緊接著在鋪一層纖維，纖維層上再鋪粉末漿料層，如此反復(fù)，纖維與漿料層交替層疊，最上一層仍為3-5mm厚的漿料層；

（3）、將步驟（2）中得到的堆垛成型后混合物連同模具一起置于40-100℃真空干燥；

（4）、將步驟（3）中得到的干燥混合物連同模具一起在20-30MPa壓力下冷壓密實；

（5）、將步驟（4）中得到的密實混合物塊體轉(zhuǎn)置于燒結(jié)用石墨模具中，以放電等離子體燒結(jié)或熱壓燒結(jié)的方式，在真空或惰性氣氛中，以10-300℃/min?的速度升溫到1750-1950℃，并于最高溫度下，在30-50MPa的壓力下，保溫30-90min，然后燒結(jié)制品隨爐冷卻至室溫取出，即得炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料。

3.如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的硼化物粉末為硼化鋯粉末或硼化鉿粉末，純度為98%以上，粒徑為0.5-10μm。

4.如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的碳化硅顆粒的質(zhì)量純度大于98%，碳化硅顆粒的粒徑為0.5-2.0μm。

5.如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的炭芯碳化硅纖維為直徑為100-150μm的陶瓷纖維。

6.?如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的層疊堆垛成型方法中纖維的排列方式為多層纖維之間單向平行排列，或多層纖維之間成一定的角度多向交叉排列。

7.如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于每層纖維之間的間距為0-1mm之間。

8.如權(quán)利要求2所述的一種炭芯碳化硅纖維增韌硼化物超高溫陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于所述的步驟（5）中惰性氣氛為氬氣或氮氣。