一种Cf/SiC多孔陶瓷及其制备方法

摘要

一种Cf/SiC多孔陶瓷及其制备方法，将短切碳纤维预制体作为骨架，采用微波水热法在碳纤维表面沉积碳微球，然后再浸渗硅溶胶，最后在氩气气氛中煅烧得Cf/SiC多孔陶瓷。本发明中采用微波水热法将纳米级碳微球引入碳纤维预制体，不仅提供了反应所需碳源，而且使碳纤维相互粘结，有效提高碳纤维预制体骨架的抗压强度。当硅溶胶的水份蒸发时，胶体粒子间形成硅氧结合，牢固地附着在碳纤维骨架中的碳微球表面，有利于在较低温度下反应生成SiC。本发明的制备方法操作简单，制备周期短，成本低。本发明制备的Cf/SiC多孔陶瓷具有良好的抗压强度，孔隙率达60～85％，孔隙结构可控。

主权项

一种Cf/SiC多孔陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将生物质碳源溶于水中，配制浓度为50～100g/L的碳源溶液；2)将短切碳纤维预制件和碳源溶液放入微波消解罐中，然后再将微波消解罐放入微波水热合成仪中，在170～210℃下进行反应1～5h，然后自然冷却至室温，干燥后碳微球粘结的碳纤维骨架；3)将碳微球粘结的碳纤维骨架浸渗于硅溶胶中30～150min后进行干燥，得到碳纤维预制体；4)将碳纤维预制体在氩气气氛中于1350～1550℃下煅烧0.5～2.5h，然后自然降至室温，得到Cf/SiC多孔陶瓷；所述步骤1)中生物质碳源为葡萄糖、蔗糖或淀粉；所述步骤2)中碳纤维预制体的密度为0.20～0.40g/cm³；所述步骤3)中硅溶胶中SiO₂的质量浓度为10％～30％，且硅溶胶为碱性硅溶胶、中性硅溶胶或改性酸性硅溶胶。