一种短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及复合陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料及其制备方法。本发明专利技术提供的短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料包括SiC基体和分散在所述SiC基体中的掺杂剂和短切碳纤维；所述掺杂剂包括B、B4C和AlN中的一种或多种；所述短切碳纤维的长径比在10以上，长度为5～30μm；所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料中SiC基体的含量≥89wt％，掺杂剂的含量＞0且≤5wt％，短切碳纤维的含量＞0且≤6wt％；所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的韧性为4.0MPa·m1/2以上。本发明专利技术制备的碳化硅陶瓷材料在保证高韧性的基础上，简化了制备工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合陶瓷材料，尤其涉及一种短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料及其制备方法。

技术介绍

1、碳化硅(sic)陶瓷具有高熔点、高硬度、化学稳定性好、耐磨、强度高等优点，是重要的密封候选材料，可广泛的应用于机械密封和轴承、航空航天等领域。同时碳化硅(sic)材料具有中子吸收截面小、高温力学性能好、热导率高等优点，是核能系统中极具前景的结构材料，因此sic陶瓷材料可以应用于核工业领域的轴封关键部件，其关系到整个核电系统的安全运行。但是通常制备得到的sic陶瓷材料晶粒之间的界面结合较强，在外力的作用下裂纹容易沿着晶粒内部扩展，造成穿晶断裂，因此目前制备的sic陶瓷韧性较低，产品较脆，不利于长时间的应用。

2、碳纤维增强sic复相陶瓷有效地结合了碳化硅陶瓷基体和纤维的优势，在保留碳化硅陶瓷基体优异的力学、热学性能的同时，能够明显提高材料的断裂韧性。这些优异的性能使得其成为高温热结构材料及极端环境应用的第一选择，被广泛应用于航天飞行器、涡轮发动机、导弹喷管以及轻量化支撑结构材料等领域。但是目前工业应用的碳纤维增强sic复相陶瓷主要采用长纤维制备碳化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，包括SiC基体和分散在所述SiC基体中的掺杂剂和短切碳纤维；

2.根据权利要求1所述的短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的压缩强度为2000～3000MPa。

3.根据权利要求1或2所述的短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的密度为3.0～3.1g/cm3，摩擦系数为0.25～0.3。

4.权利要求1～3任一项所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，...

【技术特征摘要】

1.一种短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，包括sic基体和分散在所述sic基体中的掺杂剂和短切碳纤维；

2.根据权利要求1所述的短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的压缩强度为2000～3000mpa。

3.根据权利要求1或2所述的短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料，其特征在于，所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的密度为3.0～3.1g/cm3，摩擦系数为0.25～0.3。

4.权利要求1～3任一项所述短切碳纤维增强碳化硅陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分散剂包括硬脂酸、正丁醇、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种；所述分散剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郜锦东，简武兵，
申请(专利权)人：上海德宝密封件有限公司，
类型：发明
国别省市：