一种过渡金属碳氮化物-SiCxNy复相陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种过渡金属碳氮化物‑SiC<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;复相陶瓷及其制备方法，包括：将MeSi<subgt;2</subgt;粉末与碳粉混合后球磨均匀，干燥后进一步研磨，得到充分混合均匀的粉体混合物；将粉体混合物采用冷压工艺压制成陶瓷胚体；在氮气环境下，对陶瓷胚体进行高温热处理，冷却后得到过渡金属碳氮化物‑SiC<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;复相陶瓷。本发明专利技术在过渡金属碳氮化物陶瓷的制备过程中，同时生成SiC<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;陶瓷相，较单相陶瓷，由于第二相的存在，复相陶瓷的烧结性能得到了很好的改善，强度和韧性得到了提高，硅基复合碳化物陶瓷还表现出更优异的抗烧蚀性能，实现了过渡金属碳氮化物的宽温域和高温域应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于过渡金属碳氮化物复相陶瓷领域，涉及一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷及其制备方法。

技术介绍

1、随着高速飞行器朝着更高马赫、更长航时、更大空域的方向发展，飞行器在服役过程中承受着极端的温差变化和严酷的气动力/热环境，这对热防护材料提出了更严苛的要求——更耐高温、更能承载、更抗冲刷，以确保飞行过程中的安全性和可靠性。超高温陶瓷，主要是指ivb族和vb族过渡金属的碳化物、氮化物以及硼化物，具有高熔点、高硬度、高模量、耐高温等优异的物化性能以及良好的抗腐蚀性能，已成为重要的非烧蚀型热防护材料，被广泛应用于高速飞行器的鼻尖、机身前缘以及冲压发动机燃烧室关键热端部件。在sharpb-1和b-2型号的超高声速飞行器测试以及相关的nasa报告中，超高温陶瓷被确定为高超声速飞行器关键热结构部件的候选材料。研究表明，向碳化物超高温陶瓷的c亚晶格中引入n原子，能进一步提高碳化物陶瓷的高温稳定性和耐烧蚀性，尤其hfcxny陶瓷体系被预测具有最高熔点，有望应用于3000℃以上的超高温环境。

2、目前，研究者已经对hfcxny粉体或块体陶瓷的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种过渡金属碳氮化物-SiCxNy复相陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-SiCxNy复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述MeSi2中，Me为Hf、Zr、Ta、Ni、Ti中的某一种或多种物相的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-SiCxNy复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述MeSi2粉末与碳粉的混合摩尔比为(1～5):(1～5)。

4.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-SiCxNy复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨过程中，球料比为2:1，球磨介质为无水乙醇，所述无水乙...

【技术特征摘要】

1.一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述mesi2中，me为hf、zr、ta、ni、ti中的某一种或多种物相的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述mesi2粉末与碳粉的混合摩尔比为(1～5):(1～5)。

4.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨过程中，球料比为2:1，球磨介质为无水乙醇，所述无水乙醇与mesi2粉末和碳粉混合粉料的质量比为(2～3):1。

5.根据权利要求1所述的一种过渡金属碳氮化物-sicxny复相陶瓷的制备方法，其特征在于，所述球磨过程中，转速为200～50...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾瑜军，王雅雯，刘志强，李贺军，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：