The invention belongs to the technical field of ceramics, and discloses a high-performance nano SiC ceramic and its preparation method and application. The SiC Ceramic first heats up Polycarbosilane to 200-400 \u2103 in nitrogen atmosphere, and then heats up to 600-1400 \u2103 for cracking. After ball milling and pelletizing the cracking products, under the protective atmosphere, the pressure is 10-100mpa, and the temperature is 1700-2200 \u2103 for discharging Produced by electric plasma sintering. The hardness of the nano SiC ceramic is 30-40gpa, the bending strength is 800-1200mpa, and the high temperature strength at 1200 \u2103 is 1000-1300mpa. The invention adopts amorphous SiC after splitting the precursor by spark plasma sintering, the density of nano SiC ceramic is higher than 95-99%, and the SiC grain is less than 30-100nm, which can be applied in the field of bullet proof armor or nuclear application.
【技术实现步骤摘要】
一种高性能纳米SiC陶瓷及其制备方法和应用
本专利技术属于陶瓷材料
,更具体地,涉及一种高性能纳米SiC陶瓷及其制备方法和应用。
技术介绍
SiC陶瓷具有高强、高硬度、耐磨、耐高温、高导热等优异性能,广泛应用于太空反射镜、核反应堆包壳材料以及防弹装甲等。因为SiC作为一种共价键化合物,纯SiC粉体很难烧结致密,通常SiC陶瓷的制备是以高纯SiC粉体为原料、在添加烧结助剂的前提下,通过无压、气压、热压或热等静压烧结制备,但是烧结助剂的添加会影响SiC陶瓷的高温性能以及抗中子辐照等性能,从而阻碍SiC陶瓷的应用。对于纯SiC陶瓷的制备,目前主要采用化学气相层积方法制备,但是这种方法制备的成本太高,而且无法大规模生产,同时,化学气相层积制备的SiC晶粒粗大,不利于高强度SiC的制备;虽然,也有学者尝试直接用纳米SiC粉体进行热压制备,但是通常制备温度在2400℃以上,过高的温度会使得SiC晶粒过度长大,不利于性能的提高。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的不足和缺点,提供一种高性能纳米SiC陶瓷。本专利技术的另一目的在于提供上述高性能纳米SiC陶瓷的制备方法。采用SiC前驱体作为原料,低温裂解得到非晶相后,继续在放电等离子烧结设备中快速制备纳米SiC陶瓷。本专利技术的再一目的在于提供上述高性能纳米SiC陶瓷的应用。本专利技术的目的通过下述技术方案来实现:一种高性能纳米SiC陶瓷,所述SiC陶瓷是在氮气气氛下,将聚碳硅烷先升温至200~400℃并保温,然后再升温至600~1400℃裂解后,将裂解产物球磨、造粒后,在保护气氛下,加压10~100MPa,升温至 ...
【技术保护点】
1.一种高性能纳米SiC陶瓷,其特征在于,所述SiC陶瓷是在氮气气氛下,将聚碳硅烷先升温至200~400℃并保温,然后再升温至600~1400℃裂解后,将裂解产物球磨、造粒后,在保护气氛下,加压10~100MPa,升温至1700~2200℃进行放电等离子烧结制得;所述纳米SiC陶瓷的硬度为30~40GPa,抗弯强度为800~1200MPa,在1200℃下的高温强度为1000~1300MPa。
【技术特征摘要】
1.一种高性能纳米SiC陶瓷,其特征在于,所述SiC陶瓷是在氮气气氛下,将聚碳硅烷先升温至200~400℃并保温,然后再升温至600~1400℃裂解后,将裂解产物球磨、造粒后,在保护气氛下,加压10~100MPa,升温至1700~2200℃进行放电等离子烧结制得;所述纳米SiC陶瓷的硬度为30~40GPa,抗弯强度为800~1200MPa,在1200℃下的高温强度为1000~1300MPa。2.根据权利要求1所述的高性能纳米SiC陶瓷,其特征在于,所述球磨的转数为200~500r/min,所述球磨的时间为8~24h。3.根据权利要求1所述的高性能纳米SiC陶瓷,其特征在于,所述升温至200~400℃的速率为1~5℃/min,所述升温至600~1400℃的速率为5~20℃/min。4.根据权利要求1所述的高性能纳米SiC陶瓷,其特征在于,所述保温的时间为0.5~2h。5.根据权利要求1所述的高性能纳米SiC陶瓷,...
【专利技术属性】
技术研发人员:詹创添,吴利翔,牛文彬,郭伟明,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
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