[发明专利]一种用浸渍裂解法制备高密度再结晶碳化硅制品的方法

摘要

本发明公开了一种用浸渍裂解法制备高密度再结晶碳化硅制品的方法。它通过多次真空浸渍含碳化硅微粉和聚碳硅烷的浆料，使普通再结晶碳化硅制品的开口气孔大部分被填充。聚碳硅烷在高温下裂解并形成碳化硅结晶，保持了再结晶碳化硅制品高纯度的特点。用该方法制备的高密度再结晶碳化硅制品的体积密度为2.85～2.95g/cm3，开口气孔率3～5％，室温抗弯强度为110～130MPa，1400℃的高温抗弯强度为130～150MPa；还显著提高了制品的高温抗氧化能力，延长了使用寿命，可望扩大其作为高温结构材料的应用范围。

主权项

一种用浸渍裂解法制备高密度再结晶碳化硅制品的方法，包括以下步骤：(1)将密度为2.45g/cm3～2.70g/cm3的普通再结晶碳化硅制品清洗干净，并在100℃～120℃下干燥；(2)将分子量为1200～3000的聚碳硅烷溶解于二甲苯溶液中，再加入平均粒径为0.5微米～2微米的碳化硅微粉，配制成含碳化硅微粉、聚碳硅烷和二甲苯的浸渍浆料，其质量分数为：碳化硅微粉    10～50份，聚碳硅烷      20～50份，二甲苯        50～75份；(3)将经步骤(1)处理的再结晶碳化硅制品置于真空浸渍室内，启动真空泵，待真空室内的压力小于10Pa时，将浸渍浆料吸入真空室内，使溶液完全浸没再结晶碳化硅制品，根据产品厚度不同，每次浸渍时间为15分钟～60分钟；(4)将浸渍后的再结晶碳化硅制品取出，在60℃～90℃下干燥，即完成一个浸渍周期；(5)根据制品的气孔率和密度要求，重复步骤(3)和步骤(4)；每重复一次步骤(3)和步骤(4)为1个浸渍周期，重复2个至6个浸渍周期，得浸渍再结晶碳化硅制品；(6)将浸渍再结晶碳化硅制品置于真空气氛炉中，在真空条件下以每分钟5℃～10℃的速率升温至700℃～800℃，保持1小时～2小时，使聚碳硅烷裂解；待聚碳硅烷裂解完成后，通入氩气至大气压力，再以每分钟5℃～10℃的速率升温至1400℃～2400℃，得到高密度再结晶碳化硅制品。