[发明专利]一种SiC复合材料及其制备工艺

说明书

本发明公开了一种SiC复合材料及其制备工艺。该复合材料是将Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末与球形SiC/NiP复合粉末均匀混合后，通过热压成型而成。Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末是对球形Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀非晶合金雾化粉末进行球磨而获得。球形SiC/NiP复合粉末是通过化学镀方法在球形SiC粉末上包裹NiP非晶合金镀层而成。该复合材料的线膨胀系数为7.6×10^‑6 K^‑1、导热系数为106.6W/m·K以及密度为4.25g/cm³。

技术领域

本发明涉及一种SiC复合材料及其制备工艺。

背景技术

碳化硅由于化学性能稳定、导热系数高、热膨胀系数小、耐腐蚀、耐高温、耐磨性能好，功能陶瓷、高级耐火材料、磨料及冶金原料，用以制成的高级耐火材料，耐热震、体积小、重量轻而强度高，节能效果好。然而碳化硅产品的制备工艺复杂，烧结温度高（一般为2000℃以上），很难达到全致密度，限制了其应用范围。因此，降低碳化硅的成型温度，简化其制备工艺，并到达全致密度具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种SiC复合材料及其制备工艺。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：一种SiC复合材料，其特征在于:所述复合材料由5wt%的 Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末与95wt%的SiC/NiP球形复合粉末均匀混合后，再进行热压成型而获得的完全致密的块体复合材料，其中所述Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末是通过球磨Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀球形雾化非晶粉末而获得，其玻璃转变温度为306.5℃，晶化温度为354.6℃；所述SiC/NiP球形复合粉末是通过化学镀方法在球形SiC粉末上包裹NiP非晶合金镀层而成。

本发明所得复合材料的线膨胀系数为7.6×10^-6 K^-1、导热系数为106.6W/m·K以及密度为4.25g/cm³。

本发明所述一种SiC复合材料的制备工艺，其特征在于包括如下步骤：先将Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀球形雾化非晶粉末放入真空球磨罐中并充满无水乙醇，在球料比为25:1、球磨速度为400转/分钟的条件下，球磨2小时后获得Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末；然后将SiC球形粉末放入烧杯中，加入浓度10%的HCl进行活化处理2小时，然后用去离子水将SiC粉末清洗干净，再将清洗干净的SiC粉末放入镀液中，采用水浴法对其进行加热到90℃，化学镀过程保持镀液的PH值为5.4，保温2小时后，即可获得SiC/Ni-P复合粉末；最后将5wt%的Cu₅₀Zr₄₀Ti₁₀片状非晶合金粉末与95wt%的SiC/Ni-P球形复合粉末均匀混合，放入不锈钢模具内腔中，然后以20℃/分钟的加热速度将模具加热到330℃，保温10分钟，采用200MPa的压力和保压时间为6分钟的条件下进行热压成型, 得完全致密的块体复合材料。