[發(fā)明專(zhuān)利]一種Al2O3纖維增韌MAX相陶瓷基復(fù)合材料的制備方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201510072496.8 | 申請(qǐng)日: | 2015-02-11 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN104628407B | 公開(kāi)(公告)日: | 2017-01-04 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 殷小瑋;陳靈奇;范曉孟;馬曉康;張立同;成來(lái)飛 | 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: | 西北工業(yè)大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào): | C04B35/80 | 分類(lèi)號(hào): | C04B35/80;C04B38/00 |
| 代理公司: | 西北工業(yè)大學(xué)專(zhuān)利中心61204 | 代理人: | 王鮮凱 |
| 地址: | 710072 *** | 國(guó)省代碼: | 臺(tái)灣;71 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 al2o3 纖維 max 陶瓷 復(fù)合材料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于MAX相陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,具體涉及一種Al2O3纖維增韌MAX相陶瓷基復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)階段,使用最廣泛的連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料的增強(qiáng)體主要基于C纖維和SiC纖維。但是C纖維對(duì)于高溫氧化環(huán)境很敏感,長(zhǎng)時(shí)氧化后會(huì)導(dǎo)致性能下降。而SiC纖維也存在同樣的問(wèn)題,就目前而言,SiC纖維的使用溫度一般是被限制在1200℃以下。雖然少數(shù)的SiC纖維,如High-Nicalon?SiC纖維在高溫氧化條件下性能表現(xiàn)優(yōu)異,但是其價(jià)格相當(dāng)昂貴。Al2O3纖維,以Nextel?610為例,作為一種典型的氧化物纖維具有非常好的高溫抗氧化能力,高的拉伸強(qiáng)度(3.1GPa)和彈性模量(380GPa)。而且Al2O3纖維較SiC纖維而言具有很大的成本優(yōu)勢(shì)。Al2O3纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料可以克服SiC纖維和C纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料高溫長(zhǎng)時(shí)抗氧化性能差的缺點(diǎn),但這是以犧牲部分力學(xué)性能為代價(jià)的。
文獻(xiàn)1“Zhaofeng?Chen,Litong?Zhang,Laifei?Cheng,Yongdong?Xu,Properties?and?microstructure?of?Nextel?720/SiC?composites,Ceramics?International?31(2005)573-575”公開(kāi)了一種Al2O3纖維增韌陶瓷基復(fù)合材料的制備方法。該方法是在1100℃條件下,以SiCH3Cl3為先驅(qū)體,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方法在Al2O3纖維表面沉積SiC基體而得到的。該方法所制備的Al2O3纖維增韌SiC基復(fù)合材料具有較高的孔隙率,這會(huì)對(duì)材料的力學(xué)性能造成不利影響。
文獻(xiàn)2“K.Ueno,T.Inoue,T.Mitsuhata,Preparation?and?mechanical?properties?of?high-purity?Al2O3fibre/Al2O3matrix?composite,Journal?of?materials?science?32(1997)2031-2035”公開(kāi)了一種Al2O3纖維增強(qiáng)Al2O3陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,該方法是先將Al2O3纖維浸漬在Al2O3漿料中,干燥后再在1300℃~1500℃條件下熱壓燒結(jié)而成。該方法制備的材料具有很高的抗彎強(qiáng)度,但是斷裂韌性很低,只有4.5MPa.m1/2。另外,高的制備溫度會(huì)對(duì)纖維造成損傷。
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題
為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,本發(fā)明提出一種Al2O3纖維增韌MAX相陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,克服C纖維與SiC纖維高溫長(zhǎng)時(shí)間抗氧化性能差的問(wèn)題。
技術(shù)方案
一種Al2O3纖維增韌MAX相陶瓷基復(fù)合材料的制備方法,其特征在于步驟如下:
步驟1:在去離子水中加入羧甲基纖維素鈉,攪拌均勻后加入TiC和TiO2粉體,攪拌均勻后倒入球磨罐,加入碳化鋯球后球磨制成TiC與TiO2混合漿料;所述TiO2與TiC混合漿料質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%~45%,去離子水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67%~52%,羧甲基纖維素鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%,TiO2與TiC的質(zhì)量比為1:3~3:1;漿料與碳化鋯球質(zhì)量比為2:1~4:1;
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