[发明专利]一种纳米颗粒增韧的高韧性SiC制件的制备方法

权利要求书

1.一种纳米颗粒增韧的高韧性SiC制件的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

一、粉体预处理：

将碳化硅微米粉、碳化硅纳米粉及烧结助剂分别置于烘箱中恒温干燥，得到预处理后的碳化硅微米粉、预处理后的碳化硅纳米粉及预处理后的烧结助剂；

二、微米粉分散：

将预处理后的碳化硅微米粉及预处理后的烧结助剂加入到含有助剂的去离子水中，在球磨机转速为50rpm及球料比为5:1的条件下，球磨8h，得到微米粉浆料；

三、一次造粒：

在浆料搅拌速度为15rpm、喷雾干燥进风口温度为240℃、出风温度为75℃及雾化盘转速为15000rpm的条件下，将微米粉浆料进行喷雾干燥，得到一次造粒粉；

四、纳米包裹：

将一次造粒粉加入到含有硅烷偶联剂的有机溶剂中，在球磨机转速为50rpm及球料比为5:1的条件下，球磨8h，然后加入预处理后的碳化硅纳米粉，在球磨机转速为50rpm及球料比为5:1的条件下，球磨6h，得到纳米包裹的碳化硅浆料；

五、二次造粒：

在浆料搅拌速度为20rpm、喷雾干燥进风口温度为240℃、出风温度为75℃及雾化盘转速为15000rpm的条件下，将纳米包裹的碳化硅浆料进行喷雾干燥，得到二次造粒粉；

六、素坯压制：

将二次造粒粉置于四柱液压机模具中，加压至200MPa，并恒压保持15s，得到素坯；

七、制件烧结：

将素坯置于高温烧结炉中，在烧结温度为2100℃的条件下，烧结1h，得到纳米颗粒增韧的高韧性SiC制件；

步骤一中所述的烧结助剂为碳化硼粉；步骤一中所述的碳化硅微米粉的D₅₀＝1μm；步骤一中所述的碳化硅纳米粉的D₅₀＝130nm；步骤一中所述的恒温干燥温度为80℃，干燥时间为16h；

步骤二中所述的助剂为按质量比为2:5混合的四甲基氢氧化铵和酚醛树脂的混合物；

步骤二中所述的预处理后的碳化硅微米粉与预处理后的烧结助剂的质量比为1:0.005；步骤二中所述的预处理后的碳化硅微米粉与助剂的质量比为1:0.14；步骤二中所述的预处理后的碳化硅微米粉与去离子水的质量比为1:1；

步骤四中所述的硅烷偶联剂为KH-550；步骤四中所述的有机溶剂为乙醇；

步骤四中所述的一次造粒粉与硅烷偶联剂的质量比为1:0.003；步骤四中所述的一次造粒粉与有机溶剂的质量比为1:0.9；步骤四中所述的一次造粒粉与预处理后的碳化硅纳米粉的质量比为1:(0.01～0.25)；

步骤二及步骤四中所述的球磨为利用碳化硅球为球磨介质，所述的球磨介质的球径约为5mm。