[發明專利]碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201810430212.1
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108503384B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 賈德昌;廖寧;楊治華;周玉;段小明;王勝金;何培剛;蔡德龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C04B35/80
• 分類號: C04B35/80;C04B35/515;C04B35/52;C04B35/583;C04B35/628;C04B35/83
• 代理公司: 11473 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 閆冬;吳航

1.碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于,其包括以下步驟：

第一步：將硅粉、石墨粉和六方氮化硼粉加入高能球磨機中，在氬氣保護下進行球磨，球料質量比為15-25:1，磨球直徑為8-12mm，得到非晶硅硼碳氮粉末，其中，所述硅粉、所述石墨和所述六方氮化硼三者的粒徑均不大于20μm，所述非晶硅硼碳氮粉末中硅、碳、硼的摩爾比為2:3:1；

第二步：將多壁碳納米管用聚氮硅烷進行涂覆，烘干后在氬氣保護下進行高溫處理；

第三步：按體積分數稱取95-99份步驟1中得到的非晶硅硼碳氮粉末與1-5份步驟2得到的碳化硅涂層改性多壁碳納米管，然后經行星球磨混合，球料質量比為15-25:1，磨球直徑為8-12mm，無水乙醇為分散介質，得到分散均勻的混合粉體；

第四步：將第三步得到的混合粉體進行放電等離子體燒結，得到碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強的硅硼碳氮陶瓷復合材料。

2.根據權利要求1所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，所述硅粉、所述石墨和所述六方氮化硼三者的純度均為99-99.9％。

3.根據權利要求1所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，第一步中所述球磨的條件為，球磨時間為18-22h，主盤轉速為300-350r/min，球磨罐相對轉速為625-675r/min。

4.根據權利要求1所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，第二步所述涂覆的具體步驟為，在超聲攪拌條件下進行25-35min。

5.根據權利要求4所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，第二步所述烘干和高溫處理的條件為，在溫度為95-105℃烘干處理22-26h，且在溫度為1200-1400℃下熱處理1.5-3.5h。

6.根據權利要求1所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，第三步所述球磨的條件為，球磨時間為3-7h，行星球磨機轉速為250-350r/min。

7.根據權利要求1所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法，其特征在于，第四步所述放電等離子體燒結的條件為，在氮氣保護作用下，于溫度為1800-2000℃，壓力為30-50MPa條件下，燒結5-10min。

8.根據權利要求1-7中任一項所述的碳化硅涂層改性多壁碳納米管增強硅硼碳氮陶瓷復合材料的制備方法所制備的硅硼碳氮陶瓷復合材料。