The invention discloses a SiC base composite phase ceramic and a preparation method thereof. The SiC based composite ceramics include Si and SiC, wherein SiC is a continuous matrix phase, and Si is a free phase, and the free phase is distributed in the continuous matrix phase on the surface of the SiC based composite ceramic. The preparation method comprises the following steps: (1) the mixed solid, organic monomer, crosslinking agent and water mixture after milling, pre mixed slurry, the mixed solid phase composed of carbon black and alpha SiC ceramic powder composition; then the pre mixed slurry of vacuum degassing after mixing with azo compounds obtained (2) mixed slurry; gelcasting; (3) gas phase silicon infiltration. The SiC ceramics with high density, high thermal conductivity, low coefficient of thermal expansion has the advantages of excellent polishing, etc.; the preparation method of short cycle, low sintering temperature, sintering shrinkage, no product performance can be controlled and adapt to the net shape of SiC based ceramic components with complex shape.
【技术实现步骤摘要】
SiC基复相陶瓷及其制备方法
本专利技术属于复相陶瓷及其制备
,尤其涉及一种SiC基复相陶瓷及其制备方法。
技术介绍
碳化硅作为一种结构陶瓷,具有耐腐蚀、耐高温、强度大、热导功能杰出、抗冲击等众多优异性能被广泛用于化工、机械、航空等领域,一直以来都是材料领域研究的重点和热点。但陶瓷材料烧结后很难进行机加工,人们一直在寻求复杂形状陶瓷元件的净尺寸成型方法,这已成为保证陶瓷元件质量和获得具有实际应用价值材料的关键环节。凝胶注模成型是一种在传统的注浆成型的基础上发展起来的新技术,通过浆料中单体与交联剂的凝胶反应形成大分子网络将陶瓷粉原位固化成型,再进行脱模、干燥、去除有机物,烧结,得到陶瓷元件。该方法具有成本低,成型时间短,近净成型等突出优势,被广泛用作各类复杂形状陶瓷元件的净尺寸成型工艺。但是,含炭黑浆料却不适宜通过凝胶注模法成型碳化硅结构陶瓷元件,这是因为,在凝胶注模成型制备凝胶素坯的过程中,由于一般的水基凝胶注模引发体系主要由单体丙烯酰胺(AM),交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)和引发剂过硫酸铵(APS)组成,作为制备碳化硅陶瓷的原料炭黑会对凝胶过程产生不好的影响炭黑的类石墨平面结构对APS分解的•SO4-自由基有极强的捕获作用,导致引发剂需要很大用量才能引发分解,而该捕获作用同时又诱导APS加速分解,导致自由基浓度急剧增加,凝胶反应迅速无法控制,且炭黑含量越高该作用越明显,无法满足注模工艺的实施。由于该技术问题的存在,采用含炭黑浆料制备致密SiC基陶瓷一直以来是一个难点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足,提供一 ...
【技术保护点】
一种SiC基复相陶瓷,其特征在于,所述SiC基复相陶瓷包括Si和SiC,其中,SiC为连续基体相,Si为游离相,游离相分布于所述SiC基复相陶瓷表面的连续基体相中。
【技术特征摘要】
1.一种SiC基复相陶瓷,其特征在于,所述SiC基复相陶瓷包括Si和SiC,其中,SiC为连续基体相,Si为游离相,游离相分布于所述SiC基复相陶瓷表面的连续基体相中。2.根据权利要求1所述的SiC基复相陶瓷,其特征在于,SiC基复相陶瓷由混合浆料经气相渗硅烧结而成,所述混合浆料包括炭黑、α-SiC陶瓷粉、有机单体、交联剂、偶氮化合物和水。3.根据权利要求2所述的SiC基复相陶瓷,其特征在于,所述偶氮化合物为2,2’-偶氮(2-甲基丙基脒)二盐酸盐。4.根据权利要求1~3任一项所述的SiC基复相陶瓷,其特征在于,所述SiC由α-SiC和β-SiC组成,所述α-SiC为α-SiC陶瓷粉,所述β-SiC为炭黑经气相渗硅烧结而成;所述Si由未参与反应的气相硅凝结在所述SiC基复相陶瓷表面的SiC中而成。5.根据权利要求4所述的SiC基复相陶瓷,其特征在于,所述有机单体为丙烯酰胺,所述交联剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺。6.一种SiC基复相陶瓷的制备方法,包括以下步骤:(1)混合浆料的配制:将混合固相、有机单体、交联剂和水混合后球磨,得到预混合浆料,所述混合固相由炭黑和α-SiC陶瓷粉组成;再将所述预混合浆料进行真空除气后与偶氮化合物混合,得到混合浆料;(2)凝胶注模成型:将步骤(1)所得的混...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘荣军,黄禄明,王衍飞,曹英斌,贺鹏博,万帆,张长瑞,
申请(专利权)人:中国人民解放军国防科学技术大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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