The invention provides a method for preparing sol-gel composite ceramics si-b-c-n zirconium carbide into high temperature phase of zirconium carbide system, which belongs to the technical field of si-b-c-n ceramic composite materials. The material of the invention with zirconium N-PROPOXIDE, furfuryl alcohol, hydrochloric acid, acetyl acetone and ethanol as raw materials, sol gel into the second phase of the mass of silicon boron carbon nitrogen ratio is 5 ~ 20:100, the zirconium N-PROPOXIDE hydrochloric acid: furfuryl alcohol: molar ratio of 1:2:1, the quality of the six silicon and boron nitride powder the ratio of 1:0.1 to 1.2. Method of zirconium carbide precursor solution preparation, si-b-c-n ceramic composite powder, powder precursor preparation, preparation of powder, the powder was placed in a hot pressing sintering, the sintering temperature is 1900 degrees Celsius, the sintering time is 60min, the sintering pressure of 60MPa, sintering atmosphere ar. The precursor of the sol-gel introduced carbothermal reduction reaction to form zirconium carbide, which kept the properties of silicon, boron, carbon and nitrogen matrix.
【技术实现步骤摘要】
一种溶胶凝胶法引入碳化锆制备复相陶瓷的方法
本专利技术涉及一种溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料的方法,属于硅硼碳氮陶瓷基复合材料
技术介绍
硅硼碳氮陶瓷材料本身的共价键结构赋予其较高的热稳定性、抗高温氧化、抗高温蠕变等性能,加之其具有密度低、弹性模量低等优点,是一种新型的多功能高温防热材料,用于航天器的机头锥帽、机翼前缘、舵面、盖板和喷管等。但是,在实际应用中,其高温性能还有进一步提高的空间和需求。碳化锆陶瓷具有高熔点,高强度、高硬度等优点,但是其烧结性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术存在的问题,进而提供一种溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种溶胶凝胶法引入超高温碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料,以正丙醇锆、糠醇、盐酸、乙酰丙酮和乙醇为原料制成,其中,正丙醇锆为氧化锆的先驱体,正丙醇锆与乙酰丙酮发生反应生成凝胶,乙醇为溶剂,糠醇为碳的前驱体,盐酸调节PH值和促进溶胶凝胶反应,溶胶凝胶引入碳化锆所占硅硼碳氮的质量比为5~20:100,所述的正丙醇锆:糠醇:盐酸摩尔比为1:2:1。所述的硅粉与六方氮化硼粉体的质量比为1:0.1~1.2。一种溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料的方法,由以下步骤实现:步骤一、碳化锆前驱体溶液(溶胶凝胶)的制备:将正丙醇锆、乙酰丙酮、糠醇和盐酸加入到乙醇溶剂中,其中正丙醇锆:糠醇:盐酸:乙酰丙酮:乙醇的摩尔比为1:2:1:1:40,磁力搅拌40h~50h,制成碳化锆前驱体溶液;步骤 ...
【技术保护点】
一种溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料,其特征在于,以正丙醇锆、糠醇、盐酸、乙酰丙酮和乙醇为原料制成,其中,正丙醇锆为氧化锆的先驱体,正丙醇锆与乙酰丙酮发生反应生成凝胶,乙醇为溶剂,糠醇为碳的前驱体,盐酸调节PH值和促进溶胶凝胶反应,溶胶凝胶引入第二相所占硅硼碳氮的质量比为5~20:100,所述的正丙醇锆:糠醇:盐酸摩尔比为1:2:1,所述的硅粉与六方氮化硼粉体的质量比为1:0.1~1.2。
【技术特征摘要】
1.一种溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料,其特征在于,以正丙醇锆、糠醇、盐酸、乙酰丙酮和乙醇为原料制成,其中,正丙醇锆为氧化锆的先驱体,正丙醇锆与乙酰丙酮发生反应生成凝胶,乙醇为溶剂,糠醇为碳的前驱体,盐酸调节PH值和促进溶胶凝胶反应,溶胶凝胶引入第二相所占硅硼碳氮的质量比为5~20:100,所述的正丙醇锆:糠醇:盐酸摩尔比为1:2:1,所述的硅粉与六方氮化硼粉体的质量比为1:0.1~1.2。2.根据权利要求1所述的溶胶凝胶法引入超高温第二相制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料,其特征在于,所述的硅粉纯度为99%~99.9%,粒径为1μm~20μm;所述的石墨纯度为99%~99.9%,粒径为1μm~20μm;所述的六方氮化硼粉体纯度为99%~99.9%,粒径为1μm~20μm。3.根据权利要求1所述的溶胶凝胶法引入超高温第二相碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料,其特征在于,溶胶凝胶引入碳化锆所占硅硼碳氮的质量比为15:100。4.一种权利要求1所述溶胶凝胶法引入超高温碳化锆制备硅硼碳氮陶瓷基复合材料的方法,其特征在于,步骤一、碳化锆前驱体溶液的制备:将正丙醇锆、乙酰丙酮、糠醇和盐酸加入到乙醇溶剂中,其中正丙醇锆:糠醇:盐酸的摩尔比为1:2:1,磁力搅拌40h~50h,制成碳化锆前驱体溶液;步骤二、将硅粉、石墨和六方氮化硼放入到球磨机中,球料比为20:1,球磨时间为45h~55h,得到硅硼碳氮陶瓷复合粉末;所述硅粉与石墨的质量比为1:0.1~1.5;所述硅粉与六方氮化硼粉体的质量比为1:0.1~1.2;所述硅粉的纯度为99.9%,粒径为1μm~20μm;所述石墨...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾德昌,苗洋,杨治华,赵洋,段小明,周玉,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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