[发明专利]一种浸渍强化碳化硅可加工复相陶瓷的制备方法

摘要

本发明公开了一种浸渍强化碳化硅可加工复相陶瓷的制备方法，首先采用常压烧结工艺制备出尺寸不收缩的碳化硅/石墨复相陶瓷基体，将基体材料交替浸渍硅溶胶/蒸馏水和酚醛树脂/酒精两种混合溶液，每浸渍一次需要完全烘干，浸渍多次直至材料质量不再增加。将浸渍后材料在真空炉中热处理得到浸渍强化的碳化硅可加工复相陶瓷。该方法得到的碳化硅复相陶瓷相比较于原始基体，致密度及强硬度都有大幅度提高，而且尺寸并没有收缩，适合制备复杂形状元件，在工程实际中具有显著的应用潜质。

主权项

一种浸渍强化碳化硅可加工复相陶瓷的制备方法，其特征在于：包括以下的步骤：步骤1：制备常压烧结碳化硅复相陶瓷基体：首先将碳化硅、石墨、氧化钇和氧化铝粉混合得到基本原料，所述基本原料中各组分的重量百分比为：碳化硅65～90％，石墨5～25％，氧化钇和氧化铝5～10％，其中氧化钇与氧化铝的重量比为2∶1，然后以重量为基本原料1～2倍的无水乙醇为介质放入球磨罐中球磨12‑24h，得到混合均匀的浆料，随后将浆料在60～80℃的真空干燥箱内干燥8～14小时，随后过筛网分散得到粉料，随后将粉料在模具中模压成素坯，并将素坯等静压处理，最后将等静压处理后的素坯在真空烧结炉中以1650～1750℃、氮气保护下常压烧结1～4小时，得到尺寸不收缩的常压烧结碳化硅复相陶瓷基体；步骤2：制备浸渍体：将酚醛树脂和无水乙醇按照重量比为2∶1或1∶1的比例配比混合搅拌均匀，得到浸渍体一；将硅溶胶与蒸馏水按照重量比为4～2∶1的比例配比混合搅拌均匀，得到浸渍体二；步骤3：浸渍处理：首先将步骤1获得的常压烧结碳化硅复相陶瓷基体浸入步骤2制备的浸渍体一中，浸泡20～60分钟取出，然后在真空干燥箱内以80～100℃下烘干8～14h，随后再浸入步骤2制备的浸渍体二中，浸泡20～60分钟取出，然后在真空干燥箱内以80～100℃下烘干8～14h，将常压烧结碳化硅复相陶瓷基体在浸渍体一和浸渍体二重交替操作直至基体材料的质量不再增加，从而获得浸渍预处理碳化硅复相陶瓷；步骤4：热处理过程：将浸渍预处理的碳化硅复相陶瓷在真空烧结炉中1450～1550℃常压氮气保护下热处理1～4h，从而得到尺寸没有变化的浸渍强化碳化硅可加工复相陶瓷。