反应烧结sic及其复合材料的合成与制备

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1、摘要纯碳反应烧结碳化硅(PureCarbonReactionBondedSiliconCarbide，简称PCRBSC)是在传统反应烧结碳化硅(ReactionBondedSiliconCarbide，简称RBSC)的基础上发展起来的一种新型的反应烧结碳化硅陶瓷材料，且目前采用干压成型法、注浆成型法制备PCRBSC已经获得成功。本文主要探索一种高性能坯体成型技术一凝胶注模法成型PCRBSC的工艺及性能。同时为了改善RBSC陶瓷材料固有的脆性，将碳化硅晶须(SiCw)引入RBSC体系，提出了一种制备致密化SiCw／SiC复合材料的思路并做了初步的探索。凝胶注模

2、成型是制备高性能坯体的一种有效方法，获得高固相体积含量(>50v01％)、低粘度的料浆是成型的关键所在，但炭黑粒子由于粒径很小(30nm左右)，表面积很大，所以易团聚而难以分散均匀。且料浆固相含量过高时，成型的坯体碳密度也会过高而导致烧结困难。为了解决炭黑的分散及成型后坯体碳密度过高的问题，通过加入成孔剂制备了一种低密度的二次炭黑粒子，然后再凝胶注模成型。研究表明，通过制备二次粒子，采用合适的分散剂、级配工艺可以得到高固相、低粘度的料浆且成型后的坯体碳密度合适。最终通过反应烧结获得了密度为3．089，cm3，室温三点抗弯强度为432MPa的PCRBSC材料。

3、碳化硅陶瓷由于固有的脆性，限制了其使用范围，反应烧结法制备SiCw／SiC复合材料主要研究采用晶须增韧的方法制备一种致密化SiC基复合材料。但采用渗硅反应烧结法制备SiCw／SiC复合材料有一个致命的缺点，SiCw极易在熔融硅中溶解再析出，所以对SiCw进行保护十分必要。本文采用了溶胶一凝胶法在SiCw上涂覆了一层A1203进行保护，在16509C的高温下烧结SiCw仍有保留，说明涂层起到了一定的保护作用，材料的断裂韧性也有一定提高。通过断口形貌观察，有明显的晶须拔出。本实验主要是通过初步的研究为这种材料的制备提供了一种可能性。关键词：凝胶注模成型，PCRB

4、SC，SiCw／SiC复合材料，溶胶一凝胶法AbstractBasedonthetraditionalReactionBondedSiliconCarbide．anewtypeRBSCthatiscalledPureCarbonReactionBondedSiliconCarbidewasdeveloped．AndnowthepreparationofPCRBSCbyPressureFormingandSlipCastingwasalreadysuccessfullyrealized．Inthispaper,agreenbodymouldingtechnol

5、ogywithhighproperties—gelcastingWasexploredontheprocessingandpropertiesofPCRBSC．ToimprovetheinherentbrittlenessofRBSCceramic，SiCwhiskerisincorporatedintherawmaterialofreactionbondedsiliconcarbide(RBSC)toprepareSiCw／SiCcomposites．Gel—castingisalleffectivewaytogetgreenbodywithhi曲prop

6、erties，andcarbonblackslurrywithlowviscosityandhighsolidloadingWasthekeyofthemoulding．Howeverduetothesmallparticlesizeofthecarbonblackandthelargesurfacearea,thecarbonblackparticlesaredifficulttobeuniformlydispersed．Meanwhilethehi．曲solidloadingmayleadtothehighintensityofthecarbongree

7、nbody,whichresultsintheproblemofdifficultytotinter．Tosolvetheseproblems，thesecondcarbonblackparticleswithlowintensitywerepreparedbytheadditionofpore—formingagent，followedbythemoldthroughthemethodofgel—casting．Itwasdemonstratedfromtheresearchthatslurry、Ⅳitlltlighsolidloadingandlowvi

8、scosityCallbeobtainedviath