一种碳化硅石墨复合材料及其制备方法

摘要

本发明属于材料制备技术领域，尤其涉及一种碳化硅石墨复合材料及其制备方法。本发明的制备原料石墨粉末、碳化硅粉末、烧结助剂经球磨混料、干燥、破碎、过筛后模压成型，成型后经脱胶处理后热压烧结，此烧结为控温控压两段保压烧结，随炉冷却得到碳化硅石墨复合材料。该方法大幅度缩减了生产周期，提高了产成品率；采用亚微米碳化硅粉末、氧化铝及氧化钇作为烧结助剂进行液相压力烧结，保证制品高密度、低气孔率，提高了制品的高强度高耐磨性能，同时不含游离硅增加了制品的耐腐蚀性能；又在关键区段进行升温、保温控制，抑制和消除了烧结过程中的裂纹、变形等缺陷。本制备工艺耗时短48~72h，制品强度高其抗弯强度可达到181MPa，相对密度达到95%。

主权项

一种碳化硅石墨复合材料的制备方法，其特征在于，制备原料石墨粉末、碳化硅粉末、烧结助剂经球磨混料、干燥、破碎、过筛后模压成型，成型后经脱胶处理后热压烧结，此烧结为控温控压两段保压烧结，随炉冷却得到碳化硅石墨复合材料，包括以下的制备步骤：1)将2.2wt％～4.1wt％的烧结助剂，24.3wt％～45.0wt％的碳化硅粉末，其余为石墨粉末的原料与球磨介质进行球磨混料后，经过干燥、破碎、过100～200目筛获得混合粉末；2)将步骤1)制得的混合粉末模压成型，得到素坯；3)将步骤2)得到的素坯在氩气环境下，750～850℃，保温30～60min后冷却至室温进行脱胶；4)热压烧结，将步骤3)得到的坯料置于热压烧结炉中，在真空状态下，升温至1750℃施加20MPa压力，1800℃施加40MPa压力，随炉冷却得到碳化硅石墨复合材料；所述步骤1)中所述碳化硅粉末纯度≥98％，平均粒径小于0.5μm；石墨粉末纯度≥96％，粒度为1200～1500目胶体石墨；烧结助剂为氧化铝、氧化钇中的一种或两种任意比例的组合，其粒度为微米级。