CN100475740C - 用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 - Google Patents
用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100475740C CN100475740C CNB2006100593233A CN200610059323A CN100475740C CN 100475740 C CN100475740 C CN 100475740C CN B2006100593233 A CNB2006100593233 A CN B2006100593233A CN 200610059323 A CN200610059323 A CN 200610059323A CN 100475740 C CN100475740 C CN 100475740C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silicon carbide
- carbide whisker
- ceramic powder
- preparation
- composite ceramic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法。以天然高岭土和炭源为原料,炭源为石墨或碳黑无机碳或高分子有机物;高岭土∶炭源的摩尔比为1∶3,球磨混均;干燥后用高铝坩埚装载置入气氛炉中;气氛炉经抽真空后充入一个大气压的氩气做为保护气体;升温至额定温度1450℃~1550℃,升温速率为每分钟10℃~15℃,保温时间2~4个小时,然后随炉自然冷却,获得碳化硅晶须/氧化铝纳米级、亚微米级复合粉。本发明原料低廉易得,合成工艺简单,工艺过程易控。制备的碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉具有两相均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种天然高岭土原位合成制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法。所制备的碳化硅晶须/氧化铝复合粉体可用于制备SiC(w)增强Al2O3陶瓷薄膜和块体的制备,应用于高强、绝热、防腐等领域的结构件。
背景技术
氧化铝陶瓷是非常重要的高温结构陶瓷,具备优越的耐蚀性能和高温强度,但存在脆性大的缺点。并且氧化铝材料对自身特别是表面存在的裂纹非常敏感,使用可靠性较低。碳化硅晶须增强氧化铝陶瓷(SiC(w)/Al2O3)复合材料的研究正是针对这一问题而开展的。碳化硅因其优异的力学和抗氧化性能已成为增韧补强相的最佳选择之一。
传统的SiC(w)增强Al2O3陶瓷多是采用合成的SiC晶须与Al2O3粉混合制备SiC(w)/Al2O3复合材料,其中SiC晶须制备多是以有机硅烷或C纤维(纳米级)等为原料,经高温碳化合成。原料昂贵,制备不易,成本较高;此外,碳化硅晶须,特别是纳米级、亚微米级的碳化硅晶与氧化铝的机械混匀可能性很差,难于做到较小尺度两相均匀性。二者的机械混合原料制备的复合陶瓷无法充分发挥复合优势。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种以天然高岭土为原料,原位合成制备碳化硅晶须/氧化铝复合粉体的制备方法,制备的碳化硅晶须/氧化铝复合粉体中SiC呈晶须状,Al2O3呈颗粒状均匀分散。
其技术方案为:采用天然高岭土精矿和炭源为原料,炭源为石墨或其它无机碳或高分子有机物;高岭土∶炭源的摩尔比为1∶3,球磨混均;干燥后用高铝坩埚装载置入气氛炉中;气氛炉经抽真空后充入一个大气压的氩气做为保护气体;升温至额定温度1450℃~1550℃,升温速率为每分钟10℃~15℃,保温时间2~4个小时,然后随炉自然冷却,获得碳化硅晶须/氧化铝即SiC(w)/Al2O3,可调整额定温度获得不同径长比的SiC纳米、亚微米纤维。
与现有的技术相比,本发明原料低廉易得,合成工艺简单,工艺过程易控。制备的碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉具有两相均匀性。
附图说明
图1为本发明的制备工艺流程图。
图2为本发明实施例产品的X射线衍射分析图(XRD)。
图3为本发明实施例产品的扫描电镜图(SEM)。
图4为本发明实施例产品纤维局部扫描电镜图(SEM)
具体实施方式
实施例1:
称取高岭土精矿粉272g,碳黑144g,放入球磨罐中,放入研磨球(料球比为1∶5);球磨2小时,取出样品置入烘箱中100℃干燥2小时;取出后装入高铝坩埚置入气氛炉中,抽真空至<10Pa,关闭真空系统,充入氩气至一个大气压,打开排气阀并将排气管插入水封;以每分钟10℃的升温速度升温至1550℃并保温2小时,期间,由于温度的升高,炉内气体膨胀,会有气体穿过水封排出,但炉内气压基本恒定在一个大气压左右;保温结束后切断电源,并关上排气阀(防止水封倒吸),随炉自然慢冷;冷却到低于200℃时,开炉取样。样品经XRD分析为SiC;经SEM分析,其晶粒尺寸为微米。
实施例2:
称取高岭土精矿粉272g,石墨144g,放入球磨罐中,放入研磨球(料球比为1∶5);球磨2小时,取出样品置入烘箱中100℃干燥2小时;取出后装入高铝坩埚置入气氛炉中,抽真空至<10Pa,关闭真空系统,充入氩气至一个大气压,打开排气阀并将排气管插入水封;以每分钟10℃的升温速度升温至1500℃并保温2小时,期间,由于温度的升高,炉内气体膨胀,会有气体穿过水封排出,但炉内气压基本恒定在一个大气压左右;保温结束后切断电源,并关上排气阀(防止水封倒吸),随炉自然慢冷;冷却到低于200℃时,开炉取样。样品经XRD分析为SiC;经SEM分析,其晶粒尺寸为亚微米。
实施例3:
称取高岭土精矿粉272g,活性碳150g,放入球磨罐中,放入研磨球(料球比为1∶5);球磨2小时,取出样品置入烘箱中100℃干燥2小时;取出后装入高铝坩埚置入气氛炉中,抽真空至<10Pa,关闭真空系统,充入氩气至一个大气压,打开排气阀并将排气管插入水封;以每分钟10℃的升温速度升温至1450℃并保温2小时,期间,由于温度的升高,炉内气体膨胀,会有气体穿过水封排出,但炉内气压基本恒定在一个大气压左右;保温结束后切断电源,并关上排气阀(防止水封倒吸),随炉自然慢冷;冷却到低于200℃时,开炉取样。样品经XRD分析为SiC;经SEM分析,其晶粒尺寸为纳米。
Claims (4)
1.一种用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法,其特征在于采用天然高岭土精矿和炭源为原料,高岭土∶炭源的摩尔比为1∶3,球磨混均;干燥后用高铝坩埚装载置入气氛炉中;气氛炉经抽真空后充入一个大气压的氩气作为保护气体;升温至额定温度1450℃~1550℃,升温速率为每分钟10℃~15℃,保温时间2~4个小时,然后随炉自然冷却,获得碳化硅晶须/氧化铝。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于所述炭源为石墨或其它无机碳或高分子有机物。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于控制反应温度获得不同径长比的碳化硅纳米、亚微米晶须。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于原位合成制备的碳化硅晶须/氧化铝具有两相均匀性。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100593233A CN100475740C (zh) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | 用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2006100593233A CN100475740C (zh) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | 用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1821175A CN1821175A (zh) | 2006-08-23 |
CN100475740C true CN100475740C (zh) | 2009-04-08 |
Family
ID=36922774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2006100593233A Expired - Fee Related CN100475740C (zh) | 2006-03-02 | 2006-03-02 | 用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN100475740C (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100448798C (zh) * | 2007-04-29 | 2009-01-07 | 北京科技大学 | 一种制备碳化硅晶须增强碳化硅复合材料零件的方法 |
CN101555142B (zh) * | 2009-05-15 | 2012-02-01 | 山东硅苑新材料科技股份有限公司 | 纳米碳化硅增韧氧化铝防弹陶瓷的制备方法 |
CN104844821A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-08-19 | 武汉森源驰新科技发展有限公司 | 一种表面刻蚀的氧化铝纳米晶须复合物 |
CN104923545B (zh) * | 2015-06-10 | 2017-10-17 | 山东迈尔医疗科技有限公司 | 一种3d金属打印机所产生废弃金属粉末的处理工艺 |
CN106046420A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-10-26 | 浙江克莱恩纳米材料股份有限公司 | 基于富勒烯材料的微米氧化铝微晶须复合材料及制备方法及衍生材料 |
CN106084297A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 浙江克莱恩纳米材料股份有限公司 | 基于富勒烯材料的微米碳化硅微晶须复合材料及制备方法及衍生材料 |
CN106084296A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 浙江克莱恩纳米材料股份有限公司 | 基于富勒烯材料的纳米碳化硅微晶须复合材料及制备方法及衍生材料 |
-
2006
- 2006-03-02 CN CNB2006100593233A patent/CN100475740C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
碳热还原粘土合成Al2O3/SiC复相陶瓷粉末. 李亚伟等.中国陶瓷,第36卷第3期. 2000 |
碳热还原粘土合成Al2O3/SiC复相陶瓷粉末. 李亚伟等.中国陶瓷,第36卷第3期. 2000 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1821175A (zh) | 2006-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100475740C (zh) | 用天然高岭土制备碳化硅晶须/氧化铝复合陶瓷粉的方法 | |
Zhou et al. | In-situ hot pressing/solid-liquid reaction synthesis of dense titanium silicon carbide bulk ceramics | |
CN101811892B (zh) | 一种纳米线增韧碳/碳复合材料陶瓷涂层的制备方法 | |
Wang et al. | Effect of TiB2 content on microstructure and mechanical properties of in-situ fabricated TiB2/B4C composites | |
CN110128146B (zh) | 一种具有多功能的碳化硼基复相陶瓷及其反应热压烧结制备方法 | |
Zhao et al. | Gas pressure sintering of BN/Si3N4 wave-transparent material with Y2O3–MgO nanopowders addition | |
Xie et al. | Gas‐phase and solid‐state simultaneous mechanism for two‐step carbothermal AlON formation | |
Hnatko et al. | Low-cost preparation of Si3N4–SiC micro/nano composites by in-situ carbothermal reduction of silica in silicon nitride matrix | |
CN108675797B (zh) | 氮化硅基复合陶瓷材料及其微波烧结制备方法 | |
US20150315088A1 (en) | Sialon bonded silicon carbide material | |
Zhou et al. | Microstructure and mechanical properties of reaction bonded B4C-SiC composites: The effect of polycarbosilane addition | |
Wang et al. | Morphological evolution of porous silicon nitride ceramics at initial stage when exposed to water vapor | |
Ramberg et al. | Resistance of titanium diboride to high‐temperature plastic yielding | |
Ye et al. | Effect of addition of micron-sized TiC particles on mechanical properties of Si3N4 matrix composites | |
Suri et al. | Liquid phase sintering of Si3N4/SiC nanopowders derived from silica fume | |
Hu et al. | Effect of impurities introduced by ball milling on hot pressed boron carbide | |
Ren et al. | Fabrication of transparent mullite ceramic by spark plasma sintering from powders synthesized via sol–gel process combined with pulse current heating | |
CN104446496B (zh) | 一种AlON粉体的制备方法及由其制备的透明陶瓷 | |
CN101555136B (zh) | 一种钛硅化碳/二硼化钛-碳化钛复合材料及其制备方法 | |
Lee et al. | Hexagonal plate‐like ternary carbide particulates synthesized by a carbothermal reduction process: processing parameters and synthesis mechanism | |
Kong et al. | Oxidation behavior of high-purity nonstoichiometric Ti2AlC powders in flowing air | |
Zhao et al. | Oxidation behaviour of nano-sized SiC particulate reinforced Alon composites | |
CN102030535B (zh) | 氮化锆增强氧氮化铝复合陶瓷材料的制备方法 | |
Ye et al. | High infrared transmission of Y3+–Yb3+-doped α-SiAlON | |
Zhou et al. | Effect of Hafnium content on structural evolution of SiHfOC ceramics at high temperatures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090408 Termination date: 20100302 |