[发明专利]热压烧结制备SiC/C陶瓷复合材料的方法

摘要

本发明公开了一种热压烧结制备SiC/C陶瓷复合材料的方法：由87～91％的亚微米β‑SiC微粉、8～12％的氮化铝粉和0.5～1％分散剂组成基础料，先将基础料加入至有机溶剂中均匀搅拌，然后依次加入醇溶性树脂、粘结剂、润滑剂、高纯核用石墨粉，均匀搅拌，得混合料；将混合料烘干后，打散，封陈腐；将所得的陈腐后粉料依次进行坯体的压制、烘干、预烧、车制和高温热压烧结，得SiC/C陶瓷复合材料。

主权项

1.热压烧结制备SiC/C陶瓷复合材料的方法，其特征是包括以下步骤：1)、压制坯体用粉料的制备：基础料由以下重量含量的成分组成：87～91％的β‑SiC粉、8～12％的氮化铝粉和0.5～1％分散剂；先将基础料加入至有机溶剂中均匀搅拌，然后依次加入醇溶性树脂、粘结剂、润滑剂均匀搅拌，最后加入200目的高纯核用石墨粉，均匀搅拌，得混合料；所述高纯核用石墨粉为满足以下条件的石墨粉：元素硼含量≤0.5ppm，金属钴含量≤0.02ppm，金属钛含量≤8ppm；所述有机溶剂占基础料总重的40～60％，醇溶性树脂占基础料总重的8～12％，粘结剂占基础料总重的5～9％，润滑剂占基础料总重的2～6％；高纯核用石墨粉占基础料总重的30～50％；将所得的混合料先于40～70℃烘干至有机溶剂的质量含量≤2％，打散过筛，然后室温下密封陈腐4～6天；β‑SiC粉的粒径为0.5～1.5μm，纯度≥98.5％；氮化铝(AlN)粉的粒径为0.5～2μm；高纯核用石墨粉的粒径为45～120μm，纯度≥99％；分散剂为聚乙二醇400；有机溶剂为无水乙醇；醇溶性树脂为2124酚醛树脂；粘结剂为质量浓度为10％的聚维酮K90溶液；润滑剂为油酸；2)、坯体的压制：将步骤1)所得的陈腐后粉料进行压制，得坯体；3)、坯体烘干：将坯体于80～120℃干燥1～4h；4)、坯体预烧：干燥后的坯体在惰性气体的保护下，升温至600～900℃，保温1～2h进行排胶；5)、车制：将预烧后的坯体车制成所需的尺寸，得素坯；6)、高温热压烧结：将素坯装入真空石墨电阻炉中进行热压烧结，真空下以150～200℃/h升温至1500℃，然后关闭真空泵，充入惰性保护气体，继续以100～150℃/h升温至1600℃～1700℃，开始加压，待温度升至1800℃～1850℃，加载压力达到25～40MPa时，保温保压1～2h；得SiC/C陶瓷复合材料。