[發(fā)明專利]一種低溫制備高致密ZrB2-ZrSi2-Cf超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810297006.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108299000A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 桂凱旋;劉方瑜;黃仲佳;劉明朗;王剛;朱協(xié)彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): C04B35/80
• 分類號(hào): C04B35/80;C04B35/58;C04B35/626;C04B35/64
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳國(guó)強(qiáng)

1.一種低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，配料：將連續(xù)碳纖維剪切成長(zhǎng)度為1～3mm的短切碳纖維，稱取ZrB₂、ZrSi₂粉體和短切碳纖維，并加入到無(wú)水乙醇中，進(jìn)行超聲處理，得到漿料；

步驟二，球磨：將步驟一得到的漿料置于球磨罐中進(jìn)行機(jī)械球磨；

步驟三，干燥：將步驟二球磨后的漿料倒入真空旋轉(zhuǎn)干燥儀中進(jìn)行干燥，獲得均勻混合的復(fù)相粉體；

步驟四，放電等離子燒結(jié)：將步驟三中獲得的粉體裝入石墨模具，利用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行燒結(jié)，然后冷卻至室溫，得到ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟一中，按照體積分?jǐn)?shù)，各原料的組成為：ZrB₂為50～60％，ZrSi₂為10～20％，短切碳纖維為20～30％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟一中，所述ZrB₂粉體的平均粒徑為100～300nm，ZrSi₂粉體的平均粒徑為100～500nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟一中，所述超聲處理的時(shí)間為20～40min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟二中，球磨的條件為：球磨介質(zhì)為無(wú)水乙醇，磨球?yàn)樘蓟u材質(zhì)；球磨時(shí)間為10～15h，球磨轉(zhuǎn)速為200～250r/min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟三中，干燥的條件為：干燥溫度為60～80℃，真空旋轉(zhuǎn)干燥儀的轉(zhuǎn)速為25～35r/min。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟四中，燒結(jié)時(shí)，以升溫速率為50～100℃/min升溫至燒結(jié)溫度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟四中，燒結(jié)溫度為1500～1700℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟四中，達(dá)到燒結(jié)溫度后，保溫時(shí)間為5～15min。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低溫制備高致密ZrB₂-ZrSi₂-C_f超高溫陶瓷復(fù)合材料的方法，其特征在于：步驟四中，燒結(jié)壓力為30～40MPa。