[发明专利]一种制备高度定向贯通型多孔SiC陶瓷材料的方法

摘要

本发明公开了一种制备高度定向贯通型多孔SiC陶瓷材料的方法。通过对碳纤维预制件进行结构控制，化学液气相沉积处理，机械加工以及高温氧化处理，制得一维、二维及三维定向贯通型多孔SiC陶瓷材料。本发明制备的高度定向贯通型多孔SiC陶瓷材料具有孔径可控、孔隙高度定向排列、长径比大、孔隙形态为连续纤维状贯通孔等优点，同时本发明的制备工艺简单，制备周期短，成本低。

主权项

一种制备高度定向贯通型多孔SiC陶瓷材料的方法，其特征在于，所述制备高度定向贯通型多孔SiC陶瓷材料的方法包括以下步骤：（1）碳纤维预制件的制备：将碳纤维以单向铺排或编织方式制成一维单向及三维碳纤维预制件，或将二维碳纤维布逐层铺排或叠层铺排+穿刺制得二维或准三维的碳纤维预制件，其中，所述碳纤维预制件的碳纤维体积分数控制在30~55%；（2）化学液气相沉积制备SiC陶瓷坯体：将碳纤维预制件置于盛有液态低分子聚碳硅烷先驱体溶液的化学液气相沉积炉内充分浸渍，然后在惰性气体的保护下，以感应加热的方式对预制件加热，由预制件将热量传递给其内部的先驱体溶液，使得液体气化；在900～1200℃温度下，气化的液体裂解成SiC并沉积在碳纤维的周围，副产物则从预制件中排出；在气体排出的同时，周围的液体会补充到预制件中以继续气化，进一步沉积，总的沉积时间为0.5~3小时，制得SiC陶瓷坯体；（3）试件机械加工：在预制件完成化学液气相沉积后，将得到的SiC陶瓷坯体在150～200℃烘干1‑3小时，然后对坯体进行表面加工，得到表面光滑的试件；表面加工完成后，若预制件带石墨芯模，则从试件中脱出芯模；（4）高温氧化处理：将机械加工后的试件置于马弗炉中进行高温氧化处理，氧化处理温度为1100～1300℃，处理时间为0.5~2小时，除去试件中的碳纤维骨架后得到高度定向贯通型多孔SiC陶瓷。