[发明专利]一种自增韧纤维独石结构陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种自增韧纤维独石结构陶瓷，该陶瓷由按一维定向方式排布的陶瓷纤维胞体和胞体间相对较薄的界面分隔层组成，其特征在于所述界面分隔层和纤维胞体为同种陶瓷材料，且界面分隔层陶瓷的晶粒尺寸大于纤维胞体的晶粒尺寸；

其制备方法，包括以下步骤：

1）陶瓷纤维胞体的制备：将细晶陶瓷粉加入到PVA水溶液中形成陶瓷浆料，然后将混合均匀的陶瓷浆料通过挤制的方法形成陶瓷纤维胞体；所述PVA的聚合度为1750±50；所述PVA水溶液的浓度为2%，浆料固相含量质量分数为50%；

2）界面分隔层的制备：采用与步骤1）相同物相的粗晶陶瓷粉分散在PVA水溶液中，得到界面分隔层浆料，再将陶瓷纤维胞体通过浸蘸的方法在陶瓷纤维胞体表面附着相同物相的界面分隔层；所述陶瓷粉与PVA质量比为99:1；

3）坯体的成型：将干燥后含有界面分隔层的陶瓷纤维胞体在钢模具中按一维定向排布，然后加压成型，保压，脱模后得到自增韧纤维独石结构陶瓷的坯体；所述加压的压力为180 ~ 250 MPa，保压3 ~ 10 min；

4）排胶与烧结：将所得坯体排胶，采用SPS烧结，冷却脱模后得到所述自增韧纤维独石结构陶瓷；所述排胶的条件：500 ℃，1 h；所述烧结的条件：5-10 min，25 ~ 30 Mpa。

2.如权利要求1所述的自增韧纤维独石结构陶瓷，其特征在于所述纤维胞体和界面分隔层均为Al₂O₃、SiC、Si ₃N₄ 和ZrO₂中的一种。

3.如权利要求1所述的自增韧纤维独石结构陶瓷，其特征在于所述界面分隔层陶瓷的晶粒尺寸要大于纤维胞体陶瓷晶粒尺寸一个数量级以上。

4.如权利要求1所述的自增韧纤维独石结构陶瓷，其特征在于所述纤维胞体的直径为100 ~ 1200 μm，界面分隔层的厚度为10 ~ 50 μm。

5.如权利要求1所述的自增韧纤维独石结构陶瓷，其特征在于所述步骤2）中陶瓷晶粒尺寸比步骤1）中陶瓷晶粒尺寸大一个数量级以上，且步骤1）陶瓷晶粒尺寸小于500 nm。