CN102219536A - 一种B4C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于陶瓷基复合材料技术领域，具体的说是一种具有SiC晶须、SiC颗粒和B₄C颗粒多种陶瓷相复合的陶瓷基复合材料及其制品的制备方法。一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，该复合材料由预制件通过Si或Si合金熔渗反应制备得到，所述的预制件由包括SiC和碳中的至少一种、SiC晶须和B₄C粉体的原料模压成型制得。本发明制备得到为具有SiC晶须、SiC颗粒和B₄C颗粒多种陶瓷相复合的B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，提高复合材料的综合性能。本发明采用自发熔渗反应法，传承了自发熔渗反应法的各项优点，利用Si或其合金对由B₄C和富含SiC晶须的稻壳碳化硅晶须化产物组成的多孔预制件的熔渗和反应烧结，获得致密的复相陶瓷基复合材料及其制品。

Description

一种B4C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于陶瓷基复合材料技术领域，具体的说是一种具有SiC晶须、SiC颗粒和B₄C颗粒多种陶瓷相复合的陶瓷基复合材料及其制品的制备方法。

背景技术

碳化硼(B₄C)陶瓷的硬度仅次于金刚石和立方氮化硼，尤其是其近于恒定的高温硬度(>30GPa)是其它材料无可比拟的。在B₄C中，碳与硼主要以共价键结合，具有高熔点、高硬度、高模量、小容重、耐磨等特点。B₄C在常温下不与酸碱和大多数无机化合物反应，仅在氢氟酸―硫酸、氢氟酸―硝酸混合物中有缓慢的腐蚀，是化学性质最稳定的化合物之一。B₄C还具有良好的中子、氧气吸收能力、较低的膨胀系数和良好的热电性质，是一种重要的结构陶瓷材料，在许多领域得到了广泛应用。典型应用实施例有：机械工业中轴承、切削刀刃、研钵、捣锤、陶瓷气体涡轮机中的耐磨蚀、耐磨擦器件、化学工业中的火箭液体发动机燃料的流量变送器轴尖、军工方面人体防弹以及车辆和直升机的轻质装甲等等。但B₄C脆性大，且难以烧结成致密的成品，即使采用热压工艺，也必须在添加烧结助剂，在2100~2300℃的高温下才能制得接近理论密度、适合工程用的材料，而且形状和尺寸受到限制。

B₄C陶瓷的烧结可采用常压烧结、热压烧结，也可采用活化烧结和热等静压烧结等。目前应用比较广泛的是热压烧结，其基本原理是将B₄C预制件在惰性气氛或真空条件下，加热至2100~2300℃，在压力为20~40 MPa的条件下保温0.5~2小时，得到B₄C制品。如果制品对化学成分没有严格要求，也可适当加入一些添加剂，如Mg、Al、Cr、Si、Al₂O₃、MgO等，从而降低烧结温度。但是，热压烧结存在以下几个问题：一是烧结温度高，即使采用烧结添加剂，烧结温度也要在2000℃左右；二是由于B₄C抗震性较差，因此冷却过程中要缓慢降温；三是热压烧结得到的B₄C制品脆性大；四是热压烧结只能制造形状简单的制品。因此开发新型B₄C陶瓷基复合材料及其低成本制备方法具有重要的实际应用意义。

SiC陶瓷具有良好的高温力学性能，其密度低，抗氧化和耐腐蚀能力强，但由于它的脆性，影响了其作为结构材料的广泛应用。采用晶须、纤维等的增韧补强是提高SiC陶瓷的综合性能的可行途经。采用高性能连续SiC纤维增韧补强的SiC陶瓷基复合材料，其韧性和高温性能得到大大提高，因而受到航空航天、先进坦克、核能设备等的热端部件和其它苛刻高温条件下服役部件的极大青睐，但其制备技术难度大、耗资大。

稻壳是一种天然的生物原料，中国是世界上最大的水稻种植国家，稻壳资源十分丰富。然而，稻壳表面坚硬，硅含量高，不易被细菌分解，且堆积密度小，若作废弃处理极大地破坏了环境，成为米业企业的包袱。稻壳的开发利用对于保护环境，提高水稻种植的经济效益意义重大。目前以稻壳为原料在制备白炭黑、硅等方面正得到研究、开发和利用。但对稻壳的利用还远远不够。稻壳经焦化后再进一步在较高温度下处理可以生成富含SiC晶须及SiC颗粒的产物，但对于这一产物的有效利用还远未实现。

中国发明专利（申请号：201010202371.X 申请日：2010-06-18）公开了利用稻壳制备微纳米直径碳化硅短纤维和晶须的方法 ，该方法在石墨坩埚中，加入清洗干燥后的稻壳，于真空炉中在一定温度下碳化；将碳化后的稻壳与一种或两种催化剂机械混合均匀，或不添加催化剂；将混合均匀催化后的稻壳或不添加催化剂碳化后的稻壳放入石墨坩埚中，盖上石墨盖，放入真空烧结炉中，通入惰性气体保护，以一定速率升温，随后冷却到室温；打开烧结炉，石墨坩埚内稻壳上表面有白色絮状的碳化硅短纤维和晶须产生，稻壳间有白色至淡蓝色团絮物碳化硅短纤维和晶须生成。

中国发明专利（申请号：200510042708.4 申请日：2005-05-24）公开了制备碳化硅晶须的方法，该方法将稻壳经粉碎后，在650℃～700℃的温度范围内，采用先开炉后闭炉的碳化工艺将稻壳进行碳化，按一定的重量比加入适当的催化剂，混合均匀后，将混合料装入石墨坩埚中，将碳纤维排布在混合料上部，盖好坩埚盖。将石墨坩埚放入石墨作加热体的立式真空炉中，通入氩气进行保护，在碳纤维上长出碳化硅晶须。

上述的方法都公开了稻壳制备碳化硅晶须的方法，但是对于制备的含碳化硅晶须产品应用，还是比较少有相关的文献公布。

发明内容

为了单纯B₄C和SiC陶瓷存在的技术缺陷，本发明的一个目的是提供一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，该复合材料以具有B₄C和SiC晶须和SiC颗粒的复相陶瓷结构，结合了B₄C的高硬度特性和SiC晶须对复合材料的增韧增强作用。本发明的第二个目的是提供一种上述的B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料的制备方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，该复合材料由预制件通过Si或Si合金熔渗反应制备得到，所述的预制件由包括以下的原料模压成型制得：

（1）B₄C粉体；

（2）SiC晶须；

（3）颗粒SiC和颗粒碳中的至少一种。

作为优选，预制件由包括以下的原料模压成型制得：

（1）B₄C粉体                       20%～90%；

（2）SiC晶须                        5%～70%；

（3）颗粒SiC和颗粒碳中的至少一种   5%～70%。

作为再优选，预制件由包括以下的原料模压成型制得：

（1）B₄C粉体                       20%～80%；

（2）SiC晶须                       5%～60%；

（3）颗粒SiC和颗粒碳中的至少一种   5%～30%。

作为优选，预制件由包括稻壳SiC晶须化产物与B₄C的原料模压成型制得，稻壳SiC晶须化产物与B₄C的重量比为2：8～8：2；所述的颗粒SiC和SiC晶须来自稻壳SiC晶须化产物，并且稻壳SiC晶须化产物中还包括碳及硅氧化物。因此，最终的复合材料中SiC颗粒还可以包括来自于稻壳SiC晶须化产物中的Si氧化物和碳在熔渗过程中发生反应的产物及稻壳SiC晶须化产物中的碳和熔渗的Si发生反应的产物。

作为优选，所述的预制件中还添加外加碳和外加SiC粉体材料中的一种或两种；作为优选，所述的外加碳选自石墨、炭黑、无定形碳和石油焦中的一种或多种；作为再优选，所述的外加碳的添加量为预制件总量的0~20％，颗粒尺寸在0.1~30 μm；外加SiC粉体的量在预制件总量的0～20％，颗粒在0.1～30 μm。

作为优选，所述的预制件中还包括Mo，Mo添加的量为不超过Mo与居于预制件孔隙的Si及Si合金反应生成MoSi₂所需的量。Mo等其它金属与居于预制件孔隙的Si及其合金反应生成MoSi₂等其它高熔点的产物所需的量，目的是为了减少复合材料中低熔点物质的残余量，以提高材料的高温性能。

作为优选，所述的Si合金选自Al-Si、Mo-Si、Fe-Si和Ni-Si中的一种，其中Si的含量在10～90wt％。

作为优选，所述的B₄C粉体的粒度为0.1~50 μm。

作为优选，所述的预制件中还包括粘结剂，粘结剂在成型困难时添加，添加量便于成型即可；作为优选，所述的粘结剂选用聚乙烯醇或酚醛树脂。粘结剂仅是加工的时候使用，在最终复合材料产品中并不存在粘结剂，粘结剂通过预烧结蒸发或者部分碳化，碳化部分在熔渗过程中Si发生反应的产物。

为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种制备上述的B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料的方法，该方法包括以下的步骤：

1）预制件的制备

①采用稻壳SiC晶须化产物和B₄C粉体为原材料混合制备预制件，并可根据需要在预制件中添加或不添加可与熔渗体反应形成高熔点的产物的金属质、碳粉和SiC粉中的一种或多种，以调节形成复合材料的结构；

②将上述一定配比的原料混合至均匀分散，混合在易挥发的有机介质中，通过球磨或机械搅拌混合1~10小时，再将混合浆料在烘箱中烘干后研磨分散后用于制备预制件；或者，直接将粉料在干料状态进行球磨或机械搅拌1～10小时混合，然后用于制备预制件；在成型困难时加入粘结剂，搅拌均匀后烘干后制备预制件，或再进一步对粉体材料进行造粒处理再用于制备预制件；

③将混合粉体根据复合材料的形状和尺寸要求，在30~100 MPa下模压成型形成预制件，或进一步对坯体再进行冷等静压形成预制件；

2）预制件预烧结

对预制件在1000~1700℃下保温1~5小时进行预烧结，得到预烧结预制件；或对预制件在200~500℃的温度下保温20~150分钟进行去除易挥发性产物处理；

3）熔渗反应烧结

对预制件进行自发熔渗反应，自发熔渗反应温度为高于所采用熔渗体的熔点温度10~300℃，保温时间为10~300分钟；预制件经熔渗反应后冷却得到B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料或其制品。

上述的方法采用自发熔渗反应法制备，Si或其合金熔体借助毛细管力渗入预制件孔隙，制备过程无需外加压力，设备简单，预制件可制备成复杂形状，可用于制备复杂形状的复合材料构件。

作为优选，本发明的稻壳SiC晶须化产物的制备方法可以如下：稻壳SiC晶须化产物采用稻壳为初始原料，首先将稻壳在真空条件或氩气条件下，经700~1000℃保温1～10小时进行焦化处理，随后将焦化产物在真空或氩气气氛下，经1300～1600℃保温1～10小时进行SiC晶须生长处理，得到主要组成物为SiC晶须及颗粒和少量碳及SiO₂的粉体材料。

作为优选，熔渗的Si或Si合金的放置量根据预制件的孔隙和与预制件中其反应的碳的含量确定，以与预制件孔隙和反应所需等量为基准，在过量10％或欠量10％的范围内，以填充孔隙，提高材料致密度为主要选择原则。

本发明制备得到为具有SiC晶须、SiC颗粒和B₄C颗粒多种陶瓷相复合的B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，在获得材料的结构上，具有B₄C颗粒和SiC晶须和颗粒的复相陶瓷结构，结合了B₄C的高硬度特性和SiC晶须对复合材料的增韧增强作用。部分SiC原位合成，有利于SiC、B₄C陶瓷相间界面结合强度的增加，从而提高复合材料的综合性能。在制备方法上，采用自发熔渗反应法，传承了自发熔渗反应法的各项优点，利用Si或其合金对由B₄C和富含SiC晶须的稻壳碳化硅晶须化产物或其它SiC晶须和粉体及碳组成的多孔预制件的熔渗和反应烧结，获得致密的复相陶瓷基复合材料及其制品。材料制备温度低，所需设备简单。在原材料方面，复合材料中的SiC晶须及颗粒主要来自于稻壳经焦化并进一步碳化硅化的产物，来源广、成本低。该制备方法和获得的复合材料极具实用前景。

本发明的有益效果在于：

1、复合材料采用自发熔渗反应法制备，Si或其合金熔体借助毛细管力渗入预制件孔隙，制备过程无需外加压力，设备简单，预制件可制备成复杂形状，可用于制备复杂形状的复合材料构件。熔渗反应温度相对较低，复合材料的制备能耗和成本低；

2、本发明中的熔渗反应在普通烧结炉内便可实现，可实现规模生产；

3、本发明复合材料中的SiC晶须和SiC颗粒主要来自于稻壳原料，来源广、成本低。预制件中稻壳碳化硅晶须化产物中的SiC晶须和SiC颗粒在熔渗过程中被保留至复合材料，稻壳碳化硅晶须化产物中的碳和硅氧化物在熔渗过程中相互间及与熔渗的Si或Si合金发生反应，原位生成SiC相及其它陶瓷相。SiC晶须对复合材料起到增韧和增强作用。原位生成的SiC与复合材料中其它相组成具有良好的界面结合。根据制备预制件中B₄C颗粒和稻壳SiC化产物含量比例的不同、B₄C颗粒尺寸的不同及添加其它添加剂等，使复合材料中SiC晶须含量、B₄C颗粒的含量和尺寸、SiC颗粒的含量及尺寸等不同，复合材料的结构可调空间大，从而可调节复合材料的强度、硬度、韧性等力学性能和其它性能以满足不同使用条件的要求。

附图说明

图1是30 wt.%B₄C + 60 wt.%稻壳碳化硅晶须化产物+10 wt.%Mo的预制件经1480℃×1小时熔渗Si获得复合材料（实施例3）的金相照片。

图2 是33 wt.% B₄C + 67 wt.%稻壳碳化硅晶须化产物经1480℃×1小时熔渗Si获得复合材料（实施例4）的金相照片。

图3是70 wt.% B₄C + 15 wt.%碳化硅晶须+15 wt.%碳黑制备的预制件经1450℃×30分钟熔渗Si获得复合材料（实施例7）的断口扫描电镜形貌。断口组织致密，可见SiC晶须拔出留下的窝口。

图4是70 wt.% B₄C + 15 wt.%碳化硅晶须+15 wt.%碳黑制备的预制件经1450℃×30分钟熔渗Si获得复合材料（实施例7）的断口经NaOH溶液腐蚀后的扫描电镜形貌。SiC晶须清晰可见。

具体实施方式

以下实施例可以更好地理解本发明，但本发明不局限于以下实施例。

实施例1

将适量稻壳置于石墨坩埚中在真空条件下经900℃保温2小时进行焦化处理。对焦化处理产物进行研磨，再置于石墨坩埚中，在真空条件下，经1500℃保温3小时进行碳化硅晶须化处理，获得富含SiC晶须及颗粒的产物。取将该产物20 g与平均粒度为7μm的碳化硼粉末70 g及平均粒度为3 μm的钼粉10 g在无水乙醇中机械球磨混合，然后将球磨浆置于烘箱中烘干。在烘干后的混合粉料中加适量浓度为5 wt.%的聚乙烯醇（PVA）粘结剂，搅拌后烘干并研磨粉碎待用。取适量该粉料放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在32 MPa条件下模压成型，再将预压坯在180 MPa条件下冷等静压。将冷等静压坯体在真空条件下经1500℃保温2小时进行预烧结形成预制件。将预制件在石墨烧结炉中进行熔渗反应。将适量硅块置于预制件上，在真空条件下，经1480℃保温1小时进行自发熔渗反应，然后随炉冷却，最后得到近预制件尺寸的B₄C/SiC晶须/SiC/MoSi₂复相陶瓷基复合材料，该材料具有B₄C、SiC晶须和SiC颗粒的复相陶瓷结构。复合材料的密度为2.6 g/cm³，弹性模量为295 GPa，硬度为17 MPa。

实施例2

取实施例1所述稻壳碳化硅晶须化产物40 g、平均粒度为3 μm的碳化硼粉末50 g及平均粒度为3 μm的钼粉10 g置于球磨罐中，在无水乙醇介质中进行球磨机械混合，然后将混合浆料烘干。再在烘干的粉料中加浓度为5 wt.%的PVA粘结剂，经搅拌后烘干。取该烘干粉料20 g放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在96 MPa条件下模压成型。将模压坯体在真空条件下经1400 ℃ 保温2小时进行预烧结获得预制件。在石墨烧结炉中对预制件进行熔渗反应。将适量硅块置于预制件上方，在真空条件下经1460℃保温40分钟，然后随炉冷却，获得近预制件尺寸的B₄C/SiC晶须/SiC/MoSi₂复相陶瓷基复合材料。

实施例3

将适量稻壳放在真空条件下经900℃保温2小时进行焦化处理，然后将焦化产物研磨后在Ar气气氛下在1550℃保温6小时进行碳化硅晶须化处理，获得富含SiC晶须和颗粒产物。将SiC晶须化产物60 g、平均粒度为7 μm的碳化硼粉末30 g和平均粒度为3 μm的钼粉10 g在无水乙醇中机械球磨混合，然后将球磨浆料烘干。再在混合粉料中加浓度为5wt.%的PVA粘结剂，搅拌后烘干。取适量该混合粉料放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在96 MPa条件下模压成型得到预压坯，再将预压坯在180 MPa条件下冷等静压。将冷等静压坯体在真空条件下经1550℃保温3小时进行预烧结获得预制件。将适量硅块置于预制件上，在石墨烧结炉中，在真空条件下经1480℃保温1小时进行自发熔渗反应，然后随炉冷却，最后得到B₄C/SiC晶须/SiC/MoSi₂复相陶瓷基复合材料。

实施例4

取实施例3所述稻壳碳化硅晶须化产物67 g和平均粒度为7 μm的碳化硼粉末33 g置于球磨罐中，在无水乙醇中机械混合，然后将混合料浆烘干。在烘干的粉料中加浓度为5wt.%的PVA粘结剂，搅拌后烘干。取适量该烘干粉料放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在96 MPa条件下模压成型得到预压坯，再将预压坯在180 MPa条件下冷等静压。将冷等静压坯体在真空条件下在1550℃保温3小时进行预烧结形成预制件。将适量硅块置于预制件上，在石墨烧结炉中，在真空条件下，经1480℃保温1小时进行自发熔渗反应，然后随炉冷却，得到B₄C/SiC晶须/SiC/Si复相陶瓷基复合材料。

实施例5

将稻壳在Ar气气氛下经800℃保温4小时进行焦化处理，再直接升温至1400℃保温3小时进行碳化硅晶须化处理，获得富含SiC晶须、颗粒的碳化产物。取该稻壳碳化硅晶须化产物37g和平均粒度为7 μm的碳化硼粉末78 g在无水乙醇介质中机械混合，然后将料浆烘干。在烘干的混合粉料中加浓度为5wt.%的PVA粘结剂，搅拌后烘干。取该粉料适量放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在96 MPa条件下模压成型得到预压坯。将预压坯体在真空条件下在1400℃保温2小时进行预烧结形成预制件。将适量Al-55wt.％Si合金置于预制件上方，在石墨加热烧结炉中对预制件进行熔渗，在真空条件下经1300℃保温60分钟，然后随炉冷却，得到B₄C/SiC晶须/SiC/Al-Si复相陶瓷基复合材料。

实施例6

将适量稻壳在真空中经850℃保温3小时进行焦化处理，然后将焦化产物研磨后在真空条件下经1350℃保温4小时进行碳化硅晶须化处理，获得富含SiC晶须及颗粒的碳化产物。取该稻壳碳化硅晶须化产物45 g和平均粒度为3 μm的碳化硼粉末55g在无水乙醇中机械球磨混合，然后将料浆置于烘箱中烘干。再在烘干后的混合粉料中加浓度为5wt.%的PVA粘结剂，搅拌后再烘干。取烘干后混合粉末适量放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在液压机上以96 MPa条件下模压成型得到预压坯。再将预压坯在真空条件下在1500℃保温2小时进行预烧结。在将适量的Al-70wt.％Si硅块置于预制件上，在石墨加热炉中，在真空条件下在1420℃保温40分钟，然后随炉冷却，得到含少量Si及Al的B₄C/SiC晶须/SiC/Al-Si复相陶瓷基复合材料。

实施例7

将粒度为20～30 μm 的B₄C、粒度为2～3 μm的炭黑和直径为50～80 nm长度为5～30μm 的SiC晶须以70：15：15的重量比在无水乙醇中经机械球磨混合，然后在烘箱中烘干。再在烘干后的混合粉料中加浓度为5wt.%的PVA粘结剂，搅拌后再烘干。取烘干后混合粉末适量放入长和宽均为50 mm的不锈钢模具中，在液压机上以96 MPa条件下模压成型得到尺寸为预压坯。将预制件在真空条件下经400℃保温30分钟进行预烧结。然后将适量Si块置于预制件上对预烧结预制件进行Si的熔渗反应，在真空条件下经1450 ℃下保温30分钟，冷却得到B₄C/SiC晶须/SiC/Si复合材料。

Claims (10)

1.一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于该复合材料由预制件通过Si或Si合金熔渗反应制备得到，所述的预制件由包括以下的原料模压成型制得：

（1）B₄C粉体；

（2）SiC晶须；

（3）颗粒SiC和颗粒碳中的至少一种。

2.据权利要求1所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于按重量百分比计预制件由包括以下的原料模压成型制得：

（1）B₄C粉体                                20%～90%；

（2）SiC晶须                                 5%～70%；

（3）颗粒SiC和颗粒碳中的至少一种   5%～70%。

3.据权利要求1或2所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：预制件由包括稻壳SiC晶须化产物与B₄C的原料模压成型制得，稻壳SiC晶须化产物与B₄C的重量比为2：8～8：2；所述的颗粒SiC和SiC晶须来自稻壳SiC晶须化产物，并且稻壳SiC晶须化产物中还包括碳及硅氧化物。

4.根据权利要求3所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：预制件中还添加外加碳和外加SiC粉体材料中的一种或两种；作为优选，所述的外加碳选自石墨、炭黑、无定形碳和石油焦中的一种或多种；作为再优选，所述的外加碳的添加量为预制件总量的0~20％，颗粒尺寸在0.1~30 μm；外加SiC粉体的量在预制件总量的0～20％，颗粒在0.1～30μm。

5.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：预制件中还包括Mo，Mo添加的量为不超过Mo与居于预制件孔隙的Si及Si合金反应生成MoSi₂所需的量。

6.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：Si合金选自Al-Si、Mo-Si、Fe-Si和Ni-Si中的一种，其中Si的含量在10～90wt％。

7.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：B₄C粉体的粒度为0.1~50 μm。

8.根据权利要求1～4任意一项权利要求所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料，其特征在于：预制件中还包括粘结剂，粘结剂在成型困难时添加，添加量便于成型即可；作为优选，所述的粘结剂选用聚乙烯醇或酚醛树脂。

9.一种制备权利要求1或2所述的一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料的方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）预制件的制备

①采用稻壳SiC晶须化产物和B₄C粉体为原材料混合制备预制件，并可根据需要在预制件中添加或不添加可与熔渗体反应形成高熔点的产物的金属质、碳粉和SiC粉中的一种或多种，以调节形成复合材料的结构；

②将上述一定配比的原料混合至均匀分散，混合在易挥发的有机介质中，通过球磨或机械搅拌混合1~10小时，再将混合浆料在烘箱中烘干后研磨分散后用于制备预制件；或者，直接将粉料在干料状态进行球磨或机械搅拌1～10小时混合，然后用于制备预制件；在成型困难时加入粘结剂，搅拌均匀后烘干后制备预制件，或再进一步对粉体材料进行造粒处理再用于制备预制件；

③将混合粉体根据复合材料的形状和尺寸要求，在30~100 MPa下模压成型形成预制件，或进一步对坯体再进行冷等静压形成预制件； 

2）预制件预烧结

对预制件在1000~1700℃下保温1~5小时进行预烧结，得到预烧结预制件；或对预制件在200~500℃的温度下保温20~150分钟进行去除易挥发性产物处理；

3）熔渗反应烧结

对预制件进行自发熔渗反应，自发熔渗反应温度为高于所采用熔渗体的熔点温度10~300℃，保温时间为10~300分钟；预制件经熔渗反应后冷却得到B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料或其制品。

10.根据权利要求9所述一种B₄C/SiC晶须/SiC复相陶瓷基复合材料的方法，其特征在于：熔渗的Si或Si合金的放置量根据预制件的孔隙和与预制件中其反应的碳的含量确定，以与预制件孔隙和反应所需等量为基准，在过量10％或欠量10％的范围内，以填充孔隙，提高材料致密度为主要选择原则。

Images