[发明专利]一种凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法

权利要求书

1.一种凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配制预混液：将单体、交联剂、分散剂倒入去离子水中，搅拌使其充分溶解制得预混液；

(2)制备陶瓷浆料：将不同粒径碳化硅粉、碳源粉体倒入步骤1所得的预混液中，球磨均匀，得到流动性较好的陶瓷浆料；

(3)真空除气：对步骤2制备的陶瓷浆料真空除气；

(4)加入引发剂和催化剂：向除气后的陶瓷浆料中加入引发剂和催化剂，并混合均匀；

(5)浇注成型：将加入引发剂和催化剂的陶瓷浆料倒入模具中，凝固成型，脱模后放入干燥箱中干燥，得到陶瓷坯体；

(6)烧结陶瓷：将陶瓷坯体放入高温炉中，采用埋硅粉的方式进行反应烧结，最后制得所需的碳化硅陶瓷制品。

2.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，步骤1中所述的单体为甲基丙烯酰胺；所述的交联剂为N-N'-亚甲基双丙烯酰胺；分散剂为25％的四甲基氢氧化铵水溶液用于分散碳化硅粉体、聚乙烯吡咯烷酮用于分散炭黑；将单体、交联剂、分散剂溶于去离子水中使其充分溶解。

3.根据权利要求2所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述甲基丙烯酰胺、N-N'-亚甲基双丙烯酰胺、25％的四甲基氢氧化铵水溶液、聚乙烯吡咯烷酮、去离子水的重量比为2～6：0.2～0.9：1～4：0.2～0.8：20～40。

4.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，步骤2中所述的碳化硅粉包括F150碳化硅粉、F220碳化硅粉、F1200碳化硅粉；所述的碳源粉体包括炭黑和碳纤维。

5.根据权利要求4所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述F150碳化硅粉、F220碳化硅粉、F1200碳化硅粉、炭黑、碳纤维的重量比为10～30：30～50：20～50：2～5：3～10。

6.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述步骤3中利用真空泵真空除气，真空除气时间为20～60min。

7.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，步骤4中所述的引发剂为过硫酸钾，所述的催化剂为四甲基乙二胺。

8.根据权利要求7所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，所述过硫酸钾和四甲基乙二胺的重量比为0.1～0.3：0.01～0.03。

9.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，步骤5中干燥温度为40～60min，干燥时间为20～48h。

10.根据权利要求1所述的凝胶注模成型结合反应烧结工艺制备异型碳化硅陶瓷的方法，其特征在于，步骤6中所述的埋硅粉，其中硅粉所用量与所要烧结的陶瓷的比重为20～60：1，在反应烧结炉中进行烧结的温度为1600～1850℃，保温时间为6～20h。