[发明专利]一种SiC基多层管状复合陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种SiC基多层管状复合陶瓷的制备方法，该方法以普通纸张为原料，运用溶胶－凝胶技术涂敷，然后经过碳热还原反应，在常压下烧结制备SiC基管状复合陶瓷。其方法是首先将无水乙醇和正硅酸乙酯按一定比例水解后，以浓氨水做催化剂，并调节pH值制备硅溶胶。然后把普通的纸张在预先配制好的硅溶胶中浸泡后烘干，进行仿生设计，制备成多层管状结构。然后浸入酚醛树脂中固化成型，进行炭化、烧结、排硅后得到SiC基多层管状复合陶瓷。该方法无需热压烧结，可显著降低陶瓷产品制造成本、节省资源和保护环境，所制备的SiC基多层管状复合陶瓷性能优良，可制造形状复杂的大型陶瓷构件，适于腐蚀、磨损、高温环境的使用。

主权项

1.一种SiC基多层管状复合陶瓷的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、硅溶胶制备：将无水乙醇、正硅酸乙酯和蒸馏水按2∶1∶0.8的比例，预水解1小时，以浓氨水做催化剂调节pH值为9～11，在电磁搅拌仪的搅拌下，水解2-6小时，得到硅溶胶；b、陶瓷纸制备：将普通纸张在配好的硅溶胶中浸泡40分钟，烘干，使纸张增重55％～65％，制成陶瓷纸；c、管状试样制备：将酚醛树脂稀释成20％-40％浓度，按照设定的比例与平均粒径为10μm的硅粉配制成浆料，均匀涂敷在陶瓷纸上；按仿生设计制成多层管状试样，120℃下烘干2-4小时，固化成型；d、炭化：将预成型的多层管状试样置于炭管炉内，在N2气保护下，以1℃/min的升温速度加热至800℃，保温1h，得到纸碳管；e、烧结：将炭化后的纸碳管放入石墨坩埚中，然后将坩埚放入真空电阻炉中，抽真空40min后，以5℃/min升温速度加热到800℃后停止抽真空，再通入N2气并以2℃/min升温速度继续加热至1550℃±10℃，保温20分钟～80分钟；f、排硅：保温后再次抽真空，并升温至1650℃±10℃，保温20分钟～40分钟，冷却后即制得SiC/Si管状复合陶瓷。