一種單晶碳化硅短纖維的制備方法技術

一種單晶碳化硅制備方法，涉及陶瓷材料的制取技術，其主要特征是采用二氧化硅微晶粉末為原料、石墨粉為還原劑，再加入氟化物作為晶須生成劑，在１４００－１６００℃Ａｒ保護下反應４－５小時，可制備出直徑為３—５μｍ，長為５－１０ｍｍ的單晶纖維。由本發明專利技術所提供的單晶碳化硅纖維為新興的復合材料和復合材料領域提供了理想的組元。（*該技術在2010年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及陶瓷材料的制取技術，即提供了。由于陶瓷材料具有高強度、高模量、低密度和耐高溫的特點，目前已成為航天等領域愈來愈廣泛采用的材料。但是由于其韌性低，可靠性差使其應用受到限制。雖然有許多人在陶瓷基體中加入SiC晶須來解決陶瓷材料的韌性低等力學性能問題，但是目前的晶須制取技術只能提供小于μm的晶須，而連續的長SiC晶須，其性能在高溫下不穩定。因此，陶瓷材料的韌性提高問題一直亦不能得以解決。本專利技術的目的是要提供一種能生產出即耐高溫，尺寸又比較大，可以提高陶瓷材料的單晶SiC纖維的制備方法。本專利技術的主要特征是采用二氧化硅微晶粉末為原料，石墨粉為還原劑，再加入氟化物做為晶須生成劑，在1400℃～1600℃的Ar氣保護下反應4-5小時。其中氟化物以氟化鈣為最佳晶須生成劑，SiO2∶C∶CaF2＝1∶(2-6)∶1(重量比)為最佳值。其反應過程為下面給出本專利技術提供的實施例1-一種單晶碳化硅的制備方法將SiO∶C∶CaF2＝1∶3.5∶1(重量比)在氣氛爐內以500ml/分鐘通入Ar氣，反應溫度為1400℃，時間為5小時。獲得直徑為3-5μm，長為5-10mm的單昌纖維。將本專利技術獲得單晶碳化硅短纖維用于增強氮化硅陶瓷，其韌性可達12.5MPa m1/2，強度達600MPa。本專利技術所提供的單晶碳化硅纖維為新興的復合材料和陶瓷領域提供了理想的增強組元，使其在航天、汽車和機械領域得到了廣泛的應用。權利要求1.一種單晶碳化硅制備方法，其特征在于采用二氧化硅微晶粉末為原料，石墨粉為還原劑，再加入氟化物做為晶須生成劑，其比例為SiO2∶C∶CaF2=1∶(2-6)∶1(重量比)；制備時，在1400℃-1600℃Ar氣保護下反應4-5小時。2.按照權利要求1所述的制備方法，其特征在于氟化鈣為最佳晶須生成劑。3.按照權利要求1、2所述的制備方法，其特征在于最佳比例為SiO2∶C∶CaF2＝1∶3.5∶1(重量比)。全文摘要一種單晶碳化硅制備方法，涉及陶瓷材料的制取技術，其主要特征是采用二氧化硅微晶粉末為原料、石墨粉為還原劑，再加入氟化物作為晶須生成劑，在1400—1600℃Ar保護下反應4—5小時，可制備出直徑為3—5μm，長為5—10mm的單晶纖維。由本專利技術所提供的單晶碳化硅纖維為新興的復合材料和復合材料領域提供了理想的組元。文檔編號C30B29/36GK1061813SQ9010643公開日1992年6月10日 申請日期1990年11月21日 優先權日1990年11月21日專利技術者周延春, 陳聲崎, 夏非 申請人:中國科學院金屬研究所 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種單晶碳化硅制備方法，其特征在于采用二氧化硅微晶粉末為原料，石墨粉為還原劑，再加入氟化物做為晶須生成劑，其比例為：ＳｉＯ↓［２］∶Ｃ∶ＣａＦ↓［２］＝１∶（２－６）∶１（重量比）；制備時，在１４００℃－１６００℃Ａｒ氣保護下反應４－５小時。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周延春，陳聲崎，夏非，
申請(專利權)人：中國科學院金屬研究所，
類型：發明
國別省市：89[中國|沈陽]