一种氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料及其制备方法

摘要

一种氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料及其制备方法。该复合材料的增强相为氮化硼纳米管，基体为先驱体裂解所得的陶瓷。其制备方法包括：将氮化硼纳米管与液态先驱体或熔融先驱体或先驱体的液态溶液充分均匀混合，然后经交联固化、高温裂解转化为氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料。本发明充分利用先驱体的流变特性，达到氮化硼纳米管在基体中的充分混合和均匀分布，同时可避免球磨混合方法带来的机械损伤；同时有利于实现构件的近净成型，特别适于制备异型复杂构件。

主权项

一种氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料，由其特征在于，其增强相为氮化硼纳米管，其基体为先驱体裂解转化所得的陶瓷；所述先驱体裂解转化所得的陶瓷为氮化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、硅氮硼陶瓷、硅氧氮陶瓷、碳化硅陶瓷、氧化硅陶瓷、硅氧碳陶瓷或氮化铝陶瓷；所述氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）先驱体的准备：称取液态先驱体或固态先驱体，当先驱体为固态时，将固态先驱体熔融成液态或用适量有机溶剂溶解成液态；所述适量有机溶剂是指能将称取的全部固态先驱体溶解的数量；所述先驱体为聚硅氮烷、聚硼氮烷、聚硼硅氮烷、聚碳硅烷、聚硅氧烷或聚铝铵烷；（2）按氮化硼纳米管与先驱体或先驱体溶液的重量比为1∶1000~1∶5，将氮化硼纳米管加入到液态先驱体或先驱体的溶液中，搅拌，用超声进行处理，使氮化硼纳米管与先驱体充分混合均匀；（3）将先驱体与氮化硼纳米管的混合物置于密闭容器中，升温至50~400℃；在一定气氛下，保温直至交联固化；所述一定气氛为氮气、氩气、氢气、氨气或空气，或为所述几种气体的混合气；（4）将固化后的混合物置于高温炉中，在氮气、氢气、氩气、氦气或氨气气氛下，或真空中，加热至800～2200℃，使先驱体裂解转化为陶瓷，即得到氮化硼纳米管增强陶瓷基复合材料；（5）根据对目标产物致密度的需求，将所得的复合材料重复步骤(1)、(2)、(3)、(4) 1～25次，直至达到需要的致密度。