一种无硼或稀土元素的致密碳化硅陶瓷的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无硼或稀土元素的致密碳化硅陶瓷的制备方法，包括：1）将铝源、碳源、碳化硅粉体和无水乙醇均匀混合后烘干、研磨过筛后得到混合粉体，并采用混合粉体压制得到陶瓷素坯；2）将陶瓷素坯在真空、650℃～1050℃下加热裂解；3）将热裂解后的陶瓷坯体在氮气气氛、1550℃～1750℃下进行碳热还原反应；4）将碳热还原反应后的陶瓷素坯在惰性气氛、2050℃～2300℃下烧结得到致密碳化硅陶瓷。采用本发明专利技术方法制备的碳化硅陶瓷中含有Si、Al、C、O和N元素，均为中子吸收截面小的元素，不含中子吸收截面大的B或稀土元素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于结构陶瓷技 术领域。
技术介绍
碳化硅陶瓷具有高强度、高硬度、高热导率、高耐磨性、高温稳定性、耐腐蚀性等 优异性能，广泛应用于机械、化工等领域。碳化硅具有低的中子吸收截面和良好的高温稳 定性，是第四代核电系统中非常有前途的一种结构材料。碳化硅为共价键，烧结非常困 难，通常需要添加少量烧结助剂以促进烧结致密化，常用的烧结助剂有B4C+C、A1N+B4C+C、 A1N+RE203(RE=Y、Nd、Lu等稀土元素）、A1203+RE203等。这些烧结助剂在高温烧结后残留在 碳化硅陶瓷基体中，严重影响着碳化硅陶瓷的抗中子辐照性能和高温稳定性。例如，硼和稀 土元素具有很大的中子吸收截面，严重影响碳化硅陶瓷的抗中子辐照性能；A1203、RE2O3等 氧化物具有较低的熔点，严重影响碳化硅陶瓷的高温稳定性。 目前，在大多数的研宄中，碳化硅陶瓷的烧结助剂中均含有硼或稀土元素，即使采 用了低中子吸收截面的铝和氮元素作为烧结助剂，但是为了获得高致密度，通常还是添加 了少含量的B4C或RE2O3作为烧结助剂，单纯以氮化铝和碳为烧结助剂制备致密SiC陶瓷 的石开宄甚少° 只有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无硼或稀土元素的致密碳化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：1）将铝源、碳源、碳化硅粉体和无水乙醇均匀混合后烘干、研磨过筛后得到混合粉体，并采用混合粉体压制得到陶瓷素坯；2）将陶瓷素坯在真空、650℃～1050℃下加热裂解；3）将热裂解后的陶瓷坯体在氮气气氛、1550℃～1750℃下进行碳热还原反应；4）将碳热还原反应后的陶瓷素坯在惰性气氛、2050℃～2300℃下烧结得到致密碳化硅陶瓷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂玲，苏碧哲，黄政仁，刘学建，陈忠明，杨勇，姚秀敏，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31