[发明专利]一种短纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法

摘要

本发明是一种纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，该方法以短切碳纤维或短切碳化硅纤维等作为增强体，采用高粘度纤维分散剂作为短切纤维分散剂以及烧结助剂与碳化硅粉体的稳定剂，实现纤维与烧结助剂、碳化硅粉体的均匀混合。同时，高粘度分散剂碳化后得到的残余碳作为碳化硅粉体的烧结助剂之一。采用热压法、热等静压法或放电等离子烧结法为成型方法，制备短纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。该方法避免了传统短切纤维基体中分散不均匀以及由此所导致的力学性能差的缺点，制备的复合材料中纤维分布均匀，纤维体积含量可在10％～60％区间内调控，力学性能优良。

主权项

一种纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤一、将纤维分散剂溶于水中，得到分散剂水溶液，纤维分散剂的重量为水重量的0.3～1.5％；步骤二、将长度为3～20mm的短纤维分散于步骤一配制的分散剂水溶液中，机械搅拌1～20h，得到纤维分散水溶液，短纤维的体积为整个纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料体积的10～60％；步骤三、将碳化硅粉体及作为烧结助剂的碳粉、硼粉分散于步骤二配制的纤维分散水溶液中，得到短切纤维及粉体混合物，机械搅拌0.5～2h，碳粉的重量为碳化硅粉体重量的0.1～5％，硼粉的重量为碳化硅粉体重量的0.1～1％；步骤四、将步骤三得到的短切纤维及粉体混合物置于烘箱中干燥，干燥温度为80～200℃；步骤五、将步骤四得到的干燥后的短切纤维及粉体混合物置于惰性气氛炉中排胶，排胶温度为500～1200℃，保温时间0.5～2h；步骤六、将排胶后的短切纤维及粉体混合物放入石墨模具中，在1600～2100℃之间，压力范围20～40MPa之间进行成型，得到纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料。