一种具有致密连接层的SiC陶瓷及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于非氧化物陶瓷连接技术领域，公开了一种具有致密连接层的SiC陶瓷及其制备方法和应用，该陶瓷是将连接材料聚碳硅烷和硅粉，加入溶剂和球磨介质混合，干燥后得到混合粉体；再将混合粉体与无水乙醇混合，经超声分散制备得到浆料，将浆料均匀涂抹于连接母材SiC陶瓷表面，在真空或者氮气下，先升温至1000～1300℃并保温Ⅰ；然后在氮气下升温至1400～1500℃并保温Ⅱ进行连接制得。通过往聚碳硅烷加入硅粉作为填料，在连接过程中利用硅粉氮化体积膨胀的优势弥补前驱体连接体积収缩的缺陷，实现了SiC陶瓷的连接，最终获得具有致密连接层的SiC连接件，SiC陶瓷的连接层的漏率为0～1×10

A SiC Ceramic with Dense Connecting Layer and Its Preparation Method and Application

The invention belongs to the field of non-oxide ceramic connection technology, and discloses a SiC ceramics with a dense connection layer and its preparation method and application. The ceramics mix the connecting material Polycarbosilane and silicon powder with solvent and ball-milling medium, and then get the mixed powder after drying, and then mix the mixed powder with anhydrous ethanol, then prepare the slurry by ultrasonic dispersion, and evenly coat the slurry. On the surface of SiC ceramics connected with the base material, the temperature rises to 1000-1300 C in vacuum or nitrogen, then to 1400-1500 C in nitrogen, and then to heat preservation II. By adding silicon powder to Polycarbosilane as filler, the shrinkage of precursor connection volume was compensated by the advantage of silicon powder nitriding volume expansion during the bonding process, and the connection of SiC ceramics was realized. Finally, the SiC joints with compact bonding layer were obtained. The leakage rate of the bonding layer of SiC ceramics was 0-1*10.

【技术实现步骤摘要】
一种具有致密连接层的SiC陶瓷及其制备方法和应用
本专利技术属于非氧化物陶瓷连接
，更具体地，涉及一种具有致密连接层的SiC陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
Si3N4、SiC、AlN等非氧化物陶瓷一般都具有耐高温、高硬度、抗磨损、耐腐蚀、高温强度高等优良特性，是汽车、机械、冶金和宇航等部门开发新技术的关键材料。此外，一些非氧化物陶瓷除用作结构陶瓷之外，在真空电子器件上也有独特的优势，例如：掺BeO的SiC，其导热系数高于纯铝，电阻率接近于Al2O3，是IC基片的良好材料；这些性能是一般氧化物陶瓷所不能比拟的。因而近些年非氧化物陶瓷的研究、开发和应用发展很快。然而，由于陶瓷材料的脆性和冲击韧度低，耐热冲击能力弱，因而其加工性能差，制造尺寸大而形状复杂的零件较为困难，因此需要通过陶瓷之间的连接技术来制取形状复杂的零部件。目前应用前景较好的连接方式有前驱体连接，但是，前驱体连接存在体积収缩，连接件易形成孔洞以及需要更高温度的后续热处理等缺陷，目前主要解决办法是加入活性或者惰性填料来减少体积收缩。然而，活性填料将极大影响连接头的高温性能，惰性填料的加入则不利于连接层的致密化。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，是将连接材料聚碳硅烷和硅粉，加入溶剂和球磨介质混合，干燥后得到混合粉体；再将混合粉体与溶剂混合，经超声分散制备得到浆料，将浆料均匀涂抹于连接母材SiC陶瓷表面，在真空或者氮气下，先升温至1000～1300℃并保温Ⅰ；然后在氮气下升温至1400～1500℃并保温Ⅱ进行连接制得。

【技术特征摘要】
1.一种具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，是将连接材料聚碳硅烷和硅粉，加入溶剂和球磨介质混合，干燥后得到混合粉体；再将混合粉体与溶剂混合，经超声分散制备得到浆料，将浆料均匀涂抹于连接母材SiC陶瓷表面，在真空或者氮气下，先升温至1000～1300℃并保温Ⅰ；然后在氮气下升温至1400～1500℃并保温Ⅱ进行连接制得。2.根据权利要求1所述的具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，所述SiC陶瓷的连接层厚度为1～20μm，室温下剪切强度为40～100MPa，在1200℃高温下的剪切强度为50～120MPa，所述SiC陶瓷的连接层的漏率为0～1×10-5Pa·L/s。3.根据权利要求1所述的具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，所述SiC陶瓷的纯度为99～100％，所述SiC陶瓷的致密度为99.9～100％；所述硅粉的纯度为99.9～100％，所述硅粉的粒径为10～100nm。4.根据权利要求1所述的具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，所述混合的时间为4～18h。5.根据权利要求1所述的具有致密连接层的SiC陶瓷，其特征在于，所述聚碳硅烷：硅粉的质量比为(85～99)：(25～1)。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟明，吴利翔，牛文彬，卫紫君，林锐霖，刘秋宇，林华泰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44