一种碳纤维增韧碳化硅木质陶瓷的制备方法与流程

文档序号:12159609阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碳纤维增韧碳化硅木质陶瓷的制备方法,其特征在于,步骤如下:

(1)将木粉、碳纤维和热固性酚醛树脂粉放入溶解当量的水中制成料浆;其中,以质量份数计,木粉 4~6份、碳纤维 4~6份、热固性酚醛树脂粉 15~20份,且木粉和碳纤维的质量份数之和为10份;

(2)将步骤(1)制备的料浆倒入金属容器中,放入冷冻干燥设备内冷冻干燥,制得碳纤维增强体;

(3)将步骤(2)制备的碳纤维增强体料进行模压成型,制得素坯;

(4)对步骤(3)制备的素坯依次进行炭化、反应渗硅处理,即得碳纤维增韧的碳化硅木质陶瓷。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)具体为:将步骤(1)制备的料浆倒入金属容器中,放入冷冻干燥机内,真空下冷冻至-50 ~ -30℃,保温20 ~ 40 min;升温至-20 ~ -10℃,保温20 ~ 40 min;继续升温至-10 ~ -5℃,保温20 ~ 40 min;继续升温至-1~ 0℃,保温至完全干燥;泄真空,取出,即得碳纤维增强体。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)的整个过程中,以2 ~ 5℃/h的升温速率升温。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:木粉为橡木粉、枫木粉、芒果树木粉、椰子树木粉或桃木粉。

5.根据权利要求1或4所述的制备方法,其特征在于:木粉的粒度为100 ~ 300目。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:碳纤维的长度为50 ~ 400μm。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:采用冷等静压机压制成型,成型时的压力为50 ~ 80MPa,保压时间为0.5 ~ 2 h。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述炭化的处理过程为:将步骤(3)制备的素坯放置于炭化炉中,以20 ~ 50℃/h的升温速率升温至200 ~ 400℃;再以10 ~ 30℃/h的升温速率继续升温至600 ~ 800℃;再以10 ~ 30℃/h的升温速率继续升温至900~ 1100℃,保温1 ~ 3h;降温。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述反应渗硅的处理过程为:将经过炭化处理的坯体放置于真空高温烧结炉中并用硅粉包埋,在真空度40 ~ 60Pa下,以90 ~ 100℃/h的升温速率升温至1700 ~ 1800℃/h,保温1 ~ 4h。

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