[发明专利]二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1、一种二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是以重量百分比为75％～86％的碳化硅粉体、10％～15％的钇铝石榴石、2％～5％的纳米颗粒和2％～5％的纳米晶须组成主原料，依次包括以下步骤：

1)、将上述主原料、粘结剂和分散剂加入到去离子水中，球磨混合后，配制成固相重量含量为30％～50％水基碳化硅料浆；所述粘结剂、分散剂的重量分别是主原料的0.5％～3％、0.5％～1.5％；

2)、采用喷雾造粒工艺对水基碳化硅料浆进行喷雾干燥，得到碳化硅造粒粉；

3)、对上述碳化硅造粒粉采用140～180MPa干压预压和160～200MPa冷等静压终压的两步方式成型，获得高密度的碳化硅素坯；

4)、将上述高密度的碳化硅素坯放入真空无压烧结炉中，升温至1900℃～2000℃保温1～1.5小时；得到二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷。

2、根据权利要求1所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是：所述纳米颗粒为纳米碳化硅、纳米氮化钛和纳米碳化钛中的至少一种；所述的纳米晶须为纳米碳化硅晶须和/或纳米氮化硅晶须。

3、根据权利要求1或2所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是：所述粘结剂为酚醛树脂、糊精或聚乙烯醇，所述分散剂为聚乙二醇或四甲基氢氧化铵。

4、根据权利要求3所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是所述步骤2)的喷雾造粒工艺为：料浆流量为3～5Kg/h，热风进口温度为200℃～250℃。

5、根据权利要求4所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是：所述碳化硅粉体的颗粒大小为0.5μm～2.5μm，纳米颗粒大小为20～80nm，纳米晶须的直径为50～80nm。

6、根据权利要求5所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是：所述步骤1)中球磨混合5～20小时。

7、根据权利要求6所述的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征是：所述步骤3)采用160MPa干压预压和180MPa冷等静压终压的两步方式成型。

8、根据权利要求1～7中任意一种方法所制备的二元纳米协同强化增韧碳化硅陶瓷。