[发明专利]一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（A）将碳化硅粉体、石墨烯粉体、烧结助剂和溶剂混合后粉碎以制备碳化硅浆料；

（B）将碳化硅浆料干燥、粉碎后过筛，制备混合均匀的复合粉体；

（C）将复合粉体装入模具中，施加单向压力以得到复合粉体压坯；

（D）将装有复合粉体压坯的模具放入烧结炉中，炉温升至温度T1后，在真空环境下进行升温加压-降温无压的循环烧结工艺以制备石墨烯增韧碳化硅陶瓷；

所述升温加压-降温无压的循环烧结工艺包括以下步骤：

（D1）对复合粉体压坯加压至P，并继续升温至T2；

（D2）在温度T2下保温时间t1；

（D3）移除施加在复合粉体压坯上的压力P，并降温至T1；

（D4）在温度T1下保温时间t2；

（D5）重复步骤（D1）-（D4）。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述T1与T2的温度差为100~400℃。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述温度T1为1500~1650℃，温度T2为1750~1900℃，压力P为10~30MPa，保温时间t1为10～30min，t2为30~60min。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（A）中，所述碳化硅粉体、石墨烯粉体和烧结助剂质量比为：碳化硅85~99wt%，石墨烯0.025~5wt%，烧结助剂0.5~10wt%。

5.根据权利要求1或4所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述烧结助剂包括氧化铝和氧化钇，所述氧化铝和氧化钇的质量比为3:2。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，碳化硅粉体的粒度为40～100nm，石墨烯粉体的粒度1~15μm，氧化铝和氧化铝粒度均为0.1μm ~1.0μm。

7.根据权利要求5所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述碳化硅浆料中，碳化硅粉体、石墨烯粉体和烧结助剂的总含量为4~30vol％。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯增韧碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤（B）中，所述干燥温度为50~100℃，干燥时间为8~24h，过筛所用分样筛目数为40~200目。