[發明專利]一種抗氧化陶瓷基復合材料及其粉末冶金制備方法

在審

• 申請號: 201610111131.6
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105753493A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 劉莉;王爽;邱晶;劉曉東;黃明明
• 申請（專利權）人: 蘇州萊特復合材料有限公司
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/565;C04B35/584;C04B35/626;C04B35/64
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

1.一種抗氧化陶瓷基復合材料，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：碳化硅13～36份、氮化硅15～30份、二氧化硅12～34份、氧化鑭3～9份、氧化鉻4～11份、碳纖維7～18份、碳酸氫鈉8～12份、無水乙醇13～26份、去離子水30～45份。

2.根據權利要求1所述的一種抗氧化陶瓷基復合材料，其特征在于，由以下組分按重量份數配比組成：碳化硅30份、氮化硅25份、二氧化硅28份、氧化鑭7份、氧化鉻8份、碳纖維14份、碳酸氫鈉10份、無水乙醇22份、去離子水38份。

3.權利要求1所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)將碳酸氫鈉溶于去離子水中，制備獲得碳酸氫鈉溶液；

(2)將碳化硅、氮化硅、二氧化硅、氧化鑭、氧化鉻和碳纖維同時加入球磨機中，研磨1～3小時，粉末粒徑為250～400目，獲得粉末混合物；

(3)將步驟(2)獲得的粉末混合物加入步驟(1)的碳酸氫鈉溶液中，在40～60℃條件下，攪拌反應20～45分鐘，過濾去除濾液，獲得濾渣；

(4)用去離子水清洗步驟(3)獲得的濾渣，濾渣與去離子水的質量比為1:1～1.5，清洗三次；

(5)向經步驟(4)清洗后的濾渣中加入無水乙醇，攪拌反應10～20分鐘，吸水兩次；過濾去除無水乙醇后，將濾渣置于56～78℃條件下烘干；

(6)將烘干后的濾渣置于混料裝置內，利用壓力為3.2～4.8MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，5～12分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合；

(7)將上述均勻混合后的粉末置于電爐中，在氦氣的保護氛圍中采用3階段升溫的方式進行燒結，3階段的溫度分別為1320℃、1460℃、1630℃，每階段燒結時間為1～4.5小時，燒結完成后等靜壓成型，即可獲得抗氧化陶瓷基復合材料。

4.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(2)中將碳化硅、氮化硅、二氧化硅、氧化鑭、氧化鉻和碳纖維同時加入球磨機中，研磨2.2小時，粉末粒徑為300目，獲得粉末混合物。

5.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(3)中將步驟(2)獲得的粉末混合物加入步驟(1)的碳酸氫鈉溶液中，在56℃條件下，攪拌反應30分鐘，過濾去除濾液，獲得濾渣。

6.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(4)中用去離子水清洗步驟(3)獲得的濾渣，濾渣與去離子水的質量比為1:1.3，清洗三次。

7.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(5)中向經步驟(4)清洗后的濾渣中加入無水乙醇，攪拌反應16分鐘，吸水兩次；過濾去除無水乙醇后，將濾渣置于72℃條件下烘干。

8.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(6)中將烘干后的濾渣置于混料裝置內，利用壓力為4.3MPa的高壓氣體將上述粉末吹起，9分鐘后停止通入高壓氣體，各粉末共同沉積并均勻混合。

9.根據權利要求3所述一種抗氧化陶瓷基復合材料的粉末冶金制備方法，其特征在于，步驟(7)中將上述均勻混合后的粉末置于電爐中，在氦氣的保護氛圍中采用3階段升溫的方式進行燒結，3階段的溫度分別為1320℃、1460℃、1630℃，每階段燒結時間為3.2小時，燒結完成后等靜壓成型，即可獲得抗氧化陶瓷基復合材料。