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。本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种连续氮化硅纤维，属于陶瓷制备
。
技术介绍
陶瓷材料具有许多优良的性能，如果制成高强度纤维，其应用领域和性能均得到大幅度拓宽和提高。目前尚未有连续氮化硅纤维制备技术问世。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度连续氮化硅纤维的制备方法。其技术方案为: I ，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130(Tl70(rC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(I)、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2(Γ?00μπι碳化硅粉体以重量百分比为30?70%与粒度为30?80μ m的金属硅粉7(Γ30%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80(Γ1200?，通入氮气，压力为0.flMPa，温度继续升到130(Tl70(TC，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°C到600°C，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0.0f 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飞O转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈(8)上制成连续氮化硅纤维。 本专利技术与现有技术相比，其优点为:1、本专利技术生产的连续氮化硅纤维显微结构均匀，强度高，整体可靠性高； 2、本专利技术生产的连续氮化硅纤维纯度高，为白色连续氮化硅纤维，抗拉强度、耐温高。 【附图说明】 图1为本专利技术所使用的氮化硅纤维炉结构示意图:图中:1、炉壳，2、发热体，3、石墨坩埚，4、硅蒸汽出口，5、温度梯度炉，6、绕丝线圈轴，7、绕丝线圈主轴，8、绕丝线圈，9、引导纤维，10、氮化硅纤维出口，11、密封罩，12、温度梯度加热器。 【具体实施方式】 在图1所示的氮化硅纤维炉中，将步骤(I)中制备的混合粉体放入特制的石墨坩埚(3)中并充满石墨坩埚(3)，经真空处理后使氮化硅纤维炉处在真空状态下，当温度加热到80(Tl200°C的温度时通入氮气，氮气的压力为0.flMPa，然后温度继续升到130(Tl700°C，恒温，同时将温度梯度炉(5)的温度控制在1100°C到600°C，此时，石墨坩埚 (3)中的娃微粉高温气化,在娃蒸汽出口(4)处与氮气相遇，生成氮化娃并附着在引导纤维 (9)上结晶成氮化硅纤维，引导纤维(9)与绕丝线圈主轴(7)共同旋转，将生成的氮化硅连续纤维在引导纤维(9)的引导下，绕丝线圈轴(6)以0.0f20mm/秒的线速度旋转制成连续氮化硅纤维，通过氮化硅纤维出口(10)，绕丝线圈主轴(7)以6飞O转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈(8 )上。 【具体实施方式】 实施例1第一步:将粒度为20 μ m碳化硅粉体以重量百分比为30%与粒度为30 μ m的金属硅粉70%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)；第二步:将氮化硅纤维炉内部真空处理，然后加热到800°C，通入氮气，压力为0.1MPa,温度继续升到1300°C，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°C到600°C，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；第三步:在硅酸铝纤维作为引导纤维(9)的引导下，绕丝线圈轴(6)以0.0lmm/秒的线速度旋转制成连续氮化硅纤维，同时，绕丝线圈主轴(7)以6转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈(8)上。 实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。 实施例2第一步:将粒度为60 μ m碳化硅粉体以重量百分比为40%与粒度为60 μ m的金属硅粉60%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)；第二步:将氮化硅纤维炉内部真空处理，然后加热到KKKTC，通入氮气，压力为 0.6MPa，温度继续升到1500°C，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°C到600°C，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；第三步:在氧化铝纤维作为引导纤维(9)的引导下，绕丝线圈轴(6)以1mm/秒的线速度旋转制成连续氮化硅纤维，同时，绕丝线圈主轴(7)以30转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈(8)上。 实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。 实施例3第一步:将粒度为100 μ m碳化硅粉体以重量百分比为70%与粒度为80 μ m的金属硅粉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)；第二步:将氮化硅纤维炉内部真空处理，然后加热到1200°C，通入氮气，压力为IMPa，温度继续升到1700°C，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°C到600°C，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；第三步:在氮化硅纤维作为引导纤维(9)的引导下，绕丝线圈轴(6)以20mm/秒的线速度旋转制成连续氮化硅纤维，同时，绕丝线圈主轴(7)以60转/分钟的转速转动将氮化硅纤维缠绕在绕丝线圈(8)上。 实验所用的配料原料的纯度均为工业纯。本文档来自技高网...
【技术保护点】
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。...
【技术特征摘要】
1.一种连续氮化娃纤维的制备方法，其特征在于:将碳化娃粉体与金属娃粉按重量百分比混合，然后在氮化硅纤维炉内氮气气氛下130(Tl70(rC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(I)、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2(Γ?00μπι碳化硅粉体以重量百分比为30?70%与粒度为30?80μ m的金属硅粉7(Γ30%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)； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐竹兴，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。