一种连续氮化硅纤维的制备方法

摘要

一种连续氮化硅纤维的制备方法，其特征在于：将碳化硅粉体与金属硅粉按重量百分比混合，然后在氮化硅纤维炉内氮气气氛下高温连续生长氮化硅纤维，其中，氮化硅纤维炉是由炉壳（1）、发热体（2）、石墨坩埚（3）、硅蒸汽出口（4）、温度梯度炉（5）、绕丝线圈轴（6）、绕丝线圈主轴（7）、绕丝线圈（8）、引导纤维（9）、氮化硅纤维出口（10）、密封罩（11）、温度梯度加热器（12）组成的。本发明制备的连续氮化硅纤维纯度高，为白色连续氮化硅纤维，显微结构均匀，抗拉强度高，耐温高。

主权项

一种连续氮化硅纤维的制备方法，其特征在于：将碳化硅粉体与金属硅粉按重量百分比混合，然后在氮化硅纤维炉内氮气气氛下1300~1700℃的温度下连续生长氮化硅纤维，其中，氮化硅纤维炉是由炉壳（1）、发热体（2）、石墨坩埚（3）、硅蒸汽出口（4）、温度梯度炉（5）、绕丝线圈轴（6）、绕丝线圈主轴（7）、绕丝线圈（8）、引导纤维（9）、氮化硅纤维出口（10）、密封罩（11）、温度梯度加热器（12）组成的，其具体步骤如下：(1)将粒度为20~100μm碳化硅粉体以重量百分比为30~70%与粒度为30~80μm的金属硅粉70~30%均匀混合后制成混合粉体并放入特制的石墨坩埚(3)中并充满石墨坩埚(3)；（2）先将氮化硅纤维炉内部真空处理，然后加热到800~1200℃，通入氮气，压力为0.1~1MPa，温度继续升到1300~1700℃，恒温，同时，从硅蒸汽出口（4）到氮化硅纤维出口（10）为温度梯度炉（5），其温度控制在1100℃到600℃，此时，石墨坩埚（3）中的硅微粉高温气化，在硅蒸汽出口（4）处与氮气相遇生成氮化硅并附着在引导纤维（9）上结晶成氮化硅纤维；（3）在硅酸铝纤维，或氧化铝纤维，或氮化硅纤维作为引导纤维（9）的引导下，绕丝线圈轴（6）以0.01~20mm/秒的线速度边旋转边拉制成连续氮化硅纤维，同时，绕丝线圈主轴（7）以6~60转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈（8）上。