[发明专利]一种纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的方法及其制备的陶瓷和应用

权利要求书

1.一种纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

S1. 将SiC粉体和Al₂O₃-M_xO_y的混合粉体A作为连接材料，所述M_xO_y=Ho₂O₃或CeO₂，将混合粉体A加入溶剂和球磨介质混合，干燥后得到混合粉体B；所述SiC粉的纯度为95~99.999%，所述SiC粉的粒径为10~100nm；所述Al₂O₃的纯度为95~99.999%，所述Al₂O₃的粒径为0.01~10μm；所述M_xO_y的纯度为95~99.999%，所述M_xO_y的粒径为0.01~10μm；所述SiC：Al₂O₃：M_xO_y的质量比为（80~99.8）：（0.1~10）：（0.1~10）；

S2. 将混合粉体B进行造粒，将造粒后粉体铺展在两块抛光后的SiC中间形成三明治结构；

S3. 将上述三明治结构样品进行冷等静压处理，在真空或保护气氛下，冷等静压的压力为200~500MPa，先升温至600~1000℃保温Ⅰ，再升温至1200~1600℃保温Ⅱ，加压0.01~0.1MPa进行连接，制得纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷。

2.根据权利要求1所述的纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述溶剂为无水乙醇或/和丙酮。

3.根据权利要求1所述的纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述球磨的时间为2~24h。

4.根据权利要求1所述的纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述升温到600~1000℃时的速率为5~20℃/min，所述升温到1200~1600℃时的速率为5~10℃/min，所述保温Ⅰ和Ⅱ的时间均为0.5~2h。

5.根据权利要求1所述的纳米浸渍瞬态共晶相连接SiC陶瓷的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述保护气氛为氩气或氮气。

6.根据权利要求1-5任一项所述方法制备的纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷，其特征在于，所述纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷中共晶相为SiC-Al₂O₃-M_xO_y，所述纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷在常温下的连接强度为100~200MPa，在1600℃下的连接强度为80~180MPa；所述纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷的漏率达到0~1×10^-8 Pa·L/s。

7.根据权利要求6所述的纳米浸渍瞬态共晶相连接的SiC陶瓷在核反应堆中包壳管或端塞连接领域中的应用。