一种致密化碳化硅基复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种致密化碳化硅基复合材料的制备方法，属于材料制备技术领域。本发明取碳纳米颗粒和硅微粉作为原料，通过机械力化学效应制得碳化硅/碳复合粉体，并与乙醇溶液，四甲基氢氧化铵，羧甲基纤维素进行球磨混料制浆，经喷雾干燥后制成球形颗粒与氧化铝、二氧化锆混匀置于模具中，压制成素坯，并均匀喷洒用碳酸钙、堇青石等粉碎与水混匀制备的釉料浆液于素坯表面，干燥煅烧后即得致密化碳化硅基复合材料，解决了传统碳化硅复合材料易出现低温裂纹的缺陷，釉料浆液渗透进入孔隙，降低了空隙率，使复合材料更加致密化，具有优良的使用价值。

主权项

一种致密化碳化硅基复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取200~240g碳纳米颗粒，280~300g硅微粉，加入真空球磨罐中，密封后抽至罐内真空度为1~10Pa，通入氩气至罐内压力为0.1~0.2MPa，置于行星式球磨机上，以150~200r/min球磨20~24h，得碳化硅/碳复合粉体；（2）称取200~300g上述碳化硅/碳复合粉体，装入球磨罐中，加入300~350mL质量分数为65%乙醇溶液，2~3g四甲基氢氧化铵，6~9g羧甲基纤维素，搅拌均匀得混合液，并填装400~600g直径为10~15mm聚氨酯钢球，将球磨罐置于三维混料机中，湿法球磨至罐内混合液粘度为2000~2500mPa·s，得混合浆料；（3）将上述混合浆料，加入预热至进口温度为110~120℃喷雾干燥机中，继续加热至进口温度为150~160℃，将浆料经压力喷嘴在0.05~0.10MPa压强下喷出雾化，在80~90℃下干燥3~4h，收集干燥后的颗粒，过200目筛得碳化硅/碳复合球形颗粒，备用；（4）分别称取23~25g碳酸钙，33~35g氧化铝，40~45g堇青石，4~5g钾长石，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，将过筛后的粉末混合均匀后加入300~320mL去离子水中，以500~600r/min搅拌1~2h，得釉料浆液；（5）称取200~250g上述步骤（3）制备的碳化硅/碳复合球形颗粒，5~7g氧化铝，2~4g二氧化锆混合均匀，装入模具中，在250~300MPa下压制1~2min，得素坯，将上述釉料浆液均匀喷洒在素坯表面，转入真空干燥箱中，在150~160℃下干燥6~8h，将干燥后的素坯置于高温烧结炉中，在氩气氛围下，以20℃/min升温至2000~2100℃，保持温度煅烧1~2h，冷却至室温，得致密化碳化硅基复合材料。