專利名稱：短碳纖維增強(qiáng)BaAl的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種BAS復(fù)合材料及其制備工藝，特別涉及一種短碳纖維增強(qiáng)BAS玻璃陶瓷基復(fù)合材料及這種多元混合增強(qiáng)的復(fù)合材料的熱壓燒結(jié)工藝。
背景技術(shù)：
玻璃陶瓷具有高熔點(diǎn)、低熱膨脹系數(shù)、抗氧化性好的特點(diǎn)，而且易成型，是Ma≥5的高超音速飛航導(dǎo)彈防熱及導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部件用高溫陶瓷復(fù)合材料的優(yōu)選基體[US7982535-N；US5256610-A]。以鋇長(zhǎng)石為主晶相的BAS(分子式BaAl2Si2O8)玻璃陶瓷(BaO·Al2O3·2SiO2)熔點(diǎn)高達(dá)1760℃，以之為基體的復(fù)合材料，使用溫度有望達(dá)到1500℃。哈爾濱工業(yè)大學(xué)和西北工業(yè)大學(xué)自1995年起一直開展BAS玻璃陶瓷及其復(fù)合材料的研究工作，成功地制備出了性能優(yōu)異的SiCw/BAS、SiCp/BAS及β-Si3N4棒晶原位增強(qiáng)BAS復(fù)合材料，但抗熱震性和抗燒蝕性能仍不能滿足軍用要求。
纖維可以顯著提高復(fù)合材料的抗熱震抗燒蝕性能。美國(guó)NASA已經(jīng)成功地制備出BN/SiC涂層Hi-Nicalon連續(xù)纖維增強(qiáng)鋇長(zhǎng)石基陶瓷復(fù)合材料，彎曲強(qiáng)度高達(dá)960MPa，相關(guān)技術(shù)申請(qǐng)了若干有軍用背景的發(fā)明專利[US5281559-A、US8221128-N、US8221128-N]。然而在1200℃以上高溫區(qū)域，SiC多晶纖維顯微結(jié)構(gòu)緩慢改變，將導(dǎo)致復(fù)合材料蠕變。開發(fā)服役時(shí)間超過1000小時(shí)的高溫結(jié)構(gòu)陶瓷材料，適用增強(qiáng)體只有碳纖維。國(guó)內(nèi)殷小瑋等在連續(xù)碳纖維增強(qiáng)BAS玻璃陶瓷基復(fù)合材料制備方面進(jìn)行了一些探索性的工作[材料科學(xué)與工程2000(69)74-76]。
除此之外的碳纖維增強(qiáng)鋇長(zhǎng)石及復(fù)合材料研究很少，其中最主要的上程技術(shù)問題是纖維與基體的熱失配問題。C纖維隨降溫沿軸向膨脹，易在復(fù)合材料基體中形成裂紋。因此降低Cf與BAS(或BSAS)[Materials Science andEngineering A 200334223-27；Ceramics International 2002 28 527-540]基體的熱應(yīng)力才能夠充分發(fā)揮C纖維對(duì)BAS(或BSAS)玻璃陶瓷的強(qiáng)韌化效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了抑制高溫陶瓷復(fù)合材料基體微裂紋的產(chǎn)生，提高其抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性，本發(fā)明提供一種短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料包括碳短纖維增強(qiáng)體和BAS，其中碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％～50％，其制備方法為a、將碳纖維短切至1～3mm，以無(wú)水乙醇為介質(zhì)超聲分散20～40min，待碳纖維團(tuán)聚成片撈出纖維片，按照1～3mm長(zhǎng)進(jìn)行第二次切短，濾去碎渣；b、稱取BaAl2Si2O8粉末原料，裝入塑料瓶中，加入2～50倍體積的無(wú)水乙醇或異丙醇，濕混、成漿；c、按照上述配比向漿料中加入切短的碳纖維，超聲震蕩10～30min，然后放入烘箱干燥成包裹粉料的纖維球；d、將纖維球放入模具中熱壓燒結(jié)，控制燒結(jié)溫度為1200～1700℃、燒結(jié)壓力為10～30MPa、燒結(jié)時(shí)間為30～60min，燒結(jié)氣氛為0.1MPa氮?dú)饣蛘婵铡?br> 本發(fā)明以航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)及高馬赫數(shù)飛航導(dǎo)彈防熱問題等為背景開發(fā)了纖維分布均勻的致密Csf/BAS及Csf/BSAS玻璃陶瓷基復(fù)合材料，提出添加Si3N4強(qiáng)化基體，添加納米ZrO2改善碳纖維與基體之間的熱失配，抑制了復(fù)合材料基體微裂紋的產(chǎn)生，使抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性大為提高。復(fù)合材料斷裂時(shí)，裂紋傳播同時(shí)受BAS基體和纖維的阻礙，而纖維斷裂、拔出給載荷-位移曲線造成大量的鋸齒效應(yīng)。載荷達(dá)到峰值后，復(fù)合材料失效，但并未斷裂，纖維的橋連作用使復(fù)合材料展示出偽塑性斷裂模式，避免了無(wú)征兆脆斷。該材料可以滿足航天防熱使用要求，復(fù)合材料的組織結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性能見圖1～圖9。


圖1為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的30vol％Csf/BSAS復(fù)合材料的SEM組織照片(平行于熱壓面)，圖2為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的30vol％Csf/BSAS復(fù)合材料的SEM組織照片(垂直于熱壓面)，圖3為1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf/+30vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合的SEM組織圖(平行于熱壓面)，圖4為1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf+30vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合的SEM組織照片(垂直于熱壓面)，圖5為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的30vol％Csf/BAS復(fù)合材料的TEM組織照片，圖6為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的Csf/BAS復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度與纖維含量的關(guān)系圖，圖7為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的Csf/BAS復(fù)合材料的載荷-位移曲線，圖8為1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的40vol％Csf/BAS復(fù)合材料的熱膨脹曲線，圖9為1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf+35vol％Si3N4p)/BSAS復(fù)合材料的纖維裂紋擴(kuò)展路徑照片。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的碳短纖維增強(qiáng)BAS(或BSAS)復(fù)合材料由碳短纖維和BAS組成，統(tǒng)一簡(jiǎn)寫為Csf/BAS復(fù)合材料，其組織結(jié)構(gòu)特征為在復(fù)合材料中碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。碳纖維均勻或比較均勻地分布在BAS基體中。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式的氮化硅顆粒-碳短纖維混雜增強(qiáng)BAS(或BSAS)復(fù)合材料由碳短纖維、氮化硅顆粒和BAS組成，統(tǒng)一簡(jiǎn)寫為(Csf+Si3N4p)/BAS復(fù)合材料，其組織結(jié)構(gòu)特征為在復(fù)合材料中碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。Si3N4顆粒的體積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。碳纖維及Si3N4顆粒均勻或比較均勻地分布在BAS基體中。Si3N4顆粒部分或全部轉(zhuǎn)變?yōu)殚L(zhǎng)棒狀的β-Si3N4。BAS基體按使用要求為六方相或單斜相。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式的納米氧化鋯顆粒-碳短纖維混雜增強(qiáng)BAS(或BSAS)復(fù)合材料由碳短纖維、納米氧化鋯顆粒和BAS組成，統(tǒng)一簡(jiǎn)寫為(Csf+ZrO2p)/BAS復(fù)合材料，其組織結(jié)構(gòu)特征為在復(fù)合材料中碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％50％，最佳值為10％～30％。納米氧化鋯顆粒的體積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。碳纖維及納米氧化鋯顆粒均勻或比較均勻地分布在BAS基體中。BAS基體按使用要求為六方相或單斜相。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式的氮化硅、納米氧化鋯兩種顆粒及短碳纖維三元復(fù)合增強(qiáng)BAS(或BSAS)基復(fù)合材料由碳短纖維、氮化硅、納米氧化鋯顆粒和BAS組成。在復(fù)合材料中，碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。顆?？偟捏w積百分比為1％～50％，最佳值為10％～30％。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式按照如下步驟制備短碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料1、原料處理(a)BAS原料BAS的分子式為BaAl2Si2O8?？刹捎萌芤夯瘜W(xué)法合成的BAS非晶態(tài)粉末[葉楓 西北工業(yè)大學(xué)博士后研究工作報(bào)告 1997年5月]，其粒徑約為0.1μm～50μm，最好小于5μm；也可以用BaCO3、Al2O3、SiO2粉末，在燒結(jié)過程中原位反應(yīng)而生成BAS，最好各粉末純度大于99.5％，粒徑小于5μm。
BSAS的分子式為SrxBa1-xAl2Si2O8(0＜x＜1)，可采用溶液化學(xué)法合成的BSAS[鐘連兵 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 碩士學(xué)位論文 2006]，其粒徑約為0.1μm～50μm，最好小于5μm；也可以用BaCO3、SrCO3、Al2O3、SiO2粉末，在燒結(jié)過程中原位反應(yīng)而生成BSAS，最好各粉末純度大于99.5％，粒徑小于5μm。
(b)碳纖維抗拉強(qiáng)度不小于2000MPa，彈性模量不小于200GPa，直徑3-10μm。
(c)Si3N4原料Si3N4氧含量小于2wt％，平均粒徑不大于5μm。
(d)ZrO2原料納米ZrO2需要滿足的條件是600℃以上為t相，600℃以下為m相，純度不小于99.9％。
2、短纖維的處理及纖維與粉末混合(a)短纖維的處理①將碳纖維短切至1～3mm，用丙酮洗去表面雜質(zhì)；或者在60-70％的硝酸中浸泡24小時(shí)，洗凈殘留的硝酸。
②以無(wú)水乙醇為介質(zhì)超聲分散20-40min，待碳纖維團(tuán)聚成片。
③撈出纖維片按照1～3mm長(zhǎng)進(jìn)行第二次切短，濾去碎渣。
(b)料漿的制備按照具體實(shí)施方式
一～四任一配比稱取粉末原料，裝入塑料瓶中，加入2-50倍體積的無(wú)水乙醇或異丙醇，以ZrO2陶瓷球?yàn)榻橘|(zhì)球磨濕混24小時(shí)，成漿。
(c)短纖維與料漿混合漿料中加入切短的碳纖維，超聲震蕩10-30min，然后放入60℃烘箱內(nèi)于燥成包裹粉料的纖維球(直徑約1-2mm)。
3、熱壓燒結(jié)將纖維球放入模具內(nèi)熱壓燒結(jié)，燒結(jié)工藝為燒結(jié)溫度為1200～1700℃、燒結(jié)壓力為10～30MPa、燒結(jié)時(shí)間為30～60min，燒結(jié)氣氛為0.1MPa氮?dú)饣蛘婵铡?br> 具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式選擇1300℃～1600℃/25MPa/30min熱壓燒結(jié)工藝制備30vol％Csf/BAS復(fù)合材料。材料致密度隨著溫度的提高而提高，在1300℃時(shí)致密度較低，只有92.55％，燒結(jié)溫度達(dá)到1550℃時(shí)，致密度達(dá)到97.18％，溫度進(jìn)一步提高致密度變化不大。
采用1550℃/25MPa/60min熱壓燒結(jié)工藝制備的20vol％、30vol％、40vol％Csf/BAS復(fù)合材料。隨著纖維含量的增加，復(fù)合材料的致密度呈現(xiàn)出了下降的趨勢(shì)，20vol％、30vol％、40vol％Csf/BAS復(fù)合材料致密度分別為98.33％、97.17％和95.57％。
溫度較低時(shí)，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料的致密化；反之，溫度過高將導(dǎo)致纖維退化，還會(huì)促使纖維與基體之間形成強(qiáng)結(jié)合，不利于纖維發(fā)揮脫粘、拔出韌化機(jī)制，因此需要選擇適當(dāng)?shù)臒Y(jié)溫度。
XRD圖譜上只有六方BAS的峰。SEM組織觀察結(jié)果表明纖維分散均勻，且在熱壓平面二維定向分布，垂直于熱壓面的平面內(nèi)只能看到纖維的圓形截面。纖維平均長(zhǎng)度為140μm、100μm和70μm，隨著復(fù)合材料中纖維體積分?jǐn)?shù)的增大，纖維平均長(zhǎng)度減小。30vol％Csf/BAS復(fù)合材料的TEM組織表明BAS晶?；径荚?μm以下。纖維與基體間的界面干凈，無(wú)反應(yīng)層。
Csf的加入有效地提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，抗彎強(qiáng)度隨碳纖維含量的增加呈先上升趨勢(shì)后降低的趨勢(shì)，在30vol％Csf含量達(dá)到最大，為201MPa。進(jìn)一步增加Csf含量到40vol％，復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度降低為182Mpa，但仍比基體提高了161％。隨著纖維含量增加，復(fù)合材斷裂韌性也呈先上升后降低趨勢(shì)，30vol％Csf含量時(shí)，斷裂韌性達(dá)最大，為3.39MPa·m1/2；纖維含量增加到40vol％時(shí)，斷裂韌性下降到2.51MPa·m1/2。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式在1550℃/25MPa/1h熱壓燒結(jié)條件下制備了幾乎完全致密的30vol％、40vol％Csf/BSAS玻璃陶瓷基復(fù)合材料。
XRD物相分析表明30vol％、40vol％Csf/BSAS復(fù)合材料的結(jié)晶物相為單斜相，加入SAS有效地促進(jìn)了BAS向單斜相轉(zhuǎn)變。
復(fù)合材料的SEM組織顯示纖維分散均勻，且熱壓平面二維定向分布，垂直于熱壓面的平面內(nèi)只能看到纖維的圓形截面。30vol％、40vol％Csf/BSAS復(fù)合材料中纖維平均長(zhǎng)度分別在110μm和80μm左右。
復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)測(cè)量結(jié)果表明在200℃以下其熱膨脹系數(shù)接近于零，在200-400℃范圍內(nèi)熱膨脹系數(shù)只有0.81×10-6℃-1，在400℃以后熱膨脹系數(shù)達(dá)到1.63×10-6℃-1，在室溫～1000℃溫度范圍內(nèi)平均只有1.14×10-6℃-1。
加入Csf有效地提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能。30vol％、40vol％Csf/BSAS的抗彎強(qiáng)度分別達(dá)到了256MPa和185MPa，斷裂韌性分別達(dá)到了3.45MPa·m1/2和2.67MPa·m1/2，都高于同組分的Csf/BAS復(fù)合材料。
具體實(shí)施方式
八碳纖維的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于基體，復(fù)合材料基體承受嚴(yán)重的拉應(yīng)力而誘發(fā)裂紋，復(fù)合材料的性能降低。添加Si3N4能夠有效地強(qiáng)化BSAS基體阻止開裂，(Csf+Si3N4p)/BSAS復(fù)合材料基體內(nèi)沒有觀察到微裂紋，因此抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性進(jìn)一步提高。
本實(shí)施方式在1500℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)的條件下制備的(20vol％Csf+35vol％Si3N4p)/45vol％BSAS復(fù)合材料，碳纖維分布均勻，長(zhǎng)軸沿平行于熱壓面方向分布。纖維與基體界面結(jié)合良好。Si3N4分散均勻，大多是等軸狀的α-Si3N4，含有少量棒狀β-Si3N4。纖維長(zhǎng)度在75～95μm范圍出現(xiàn)的概率最大，小于初始加入碳纖維的長(zhǎng)度，0.5～1.5mm。
本實(shí)施方式在1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf+35vol％Si3N4p)/BSAS復(fù)合材料中，大量隨機(jī)取向的棒狀β-Si3N4晶粒和少量等軸狀α-Si3N4晶粒均勻分布在BSAS基體中。β-Si3N4有利于提高復(fù)合材料抗彎強(qiáng)度和斷裂韌性。
碳纖維表面有厚度小于1μm的反應(yīng)層，化學(xué)損傷可能會(huì)使纖維性能退化，但形成的強(qiáng)結(jié)合有利于載荷傳遞，提高強(qiáng)度。
(Csf+Si3N4p)/45vol％BSAS復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度隨Si3N4含量增加呈上升趨勢(shì)，當(dāng)Si3N4的含量從25vol.％升高到35vol.％時(shí)，復(fù)合材料的強(qiáng)度從222.18MPa提高到254.83MPa，但斷裂韌性從3.22MPa·m1/2降低至3.08MPa·m1/2。
強(qiáng)度隨燒結(jié)溫度升高而增大，燒結(jié)溫度從1500℃提高到1600℃，(20vol％Csf+35vol％Si3N4p)/BSAS的強(qiáng)度分別為254.83MPa和305.22MPa，斷裂韌性升高為3.31MPa·m1/2。
裂紋擴(kuò)展路徑觀察結(jié)果表明β-Si3N4棒晶對(duì)于裂紋擴(kuò)展有強(qiáng)烈的阻礙作用。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式在1500℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)和1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf+30vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料物相為單斜BSAS(含有少量六方BAS)，ZrO2的t-m相變量為72.3％及78.2％。Csf、ZrO2p與BSAS三個(gè)組員之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。納米ZrO2對(duì)玻璃陶瓷有形核作用，能夠調(diào)整結(jié)晶速度，獲得更加均勻的組織。復(fù)合材料的SEM組織顯示纖維沿平行熱壓面隨機(jī)分布；納米-ZrO2團(tuán)聚成粒徑約0.5～2μm的顆粒，在BSAS中分散均勻。
(20vol％、30vol％、40vol％Csf+20vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的致密度隨碳纖維含量增加而降低，分別為98.8％，97.3％，96.6％；隨著ZrO2含量增加，復(fù)合材料的致密度升高，(20vol％Csf+10、20vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的致密度從97.5％提高到98.2％；隨著燒結(jié)溫度升高，復(fù)合材料的致密度略有升高。
1500℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(Csf+ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度隨ZrO2含量增加從159.2MPa上升到209.2MPa。強(qiáng)度隨燒結(jié)溫度升高而提高，1500℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)和1600℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)制備的(20vol％Csf+20vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度分別為209.2MPa和219.1MPa。
隨著碳纖維含量升高，復(fù)合材料的強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，(30vol％、40vol％Csf+20vol％ZrO2p)/BSAS碳纖維復(fù)合材料的強(qiáng)度分別為205.7MPa，192.8MPa，是致密度下降所致。
納米ZrO2p協(xié)同碳纖維明顯提高了斷裂韌性。隨著納米ZrO2含量增加，(20vol％Csf+10、20vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的斷裂韌性從3.63MPa·m1/2提高到4.02MPa·m1/2。隨著燒結(jié)溫度從1500℃提高到1600℃，(20vol％Csf+20vol％ZrO2p)/BSAS復(fù)合材料的斷裂韌性從4.02MPa·m1/2降低至3.76MPa·m1/2。
隨著碳纖維含量升高，斷裂韌性呈先升后降的趨勢(shì)，30vol.％和40vol.％Csf復(fù)合材料的斷裂韌性分別為3.80MPa·m1/2和2.94MPa·m1/2。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式在1500℃/20MPa/1h熱壓燒結(jié)條件下制備的(10vol％ZrO2+25vol％Si3N4+20vol％Csf)/BSAS復(fù)合材料的XRD物相組成為α-Si3N4，單斜BSAS，m-ZrO2，t-ZrO2。復(fù)合材料的致密度98.1％，組織與其它復(fù)合材料相似，抗彎強(qiáng)度為259.08MPa，斷裂韌性為4.51MPa·m1/2。
Si3N4強(qiáng)化基體、納米ZrO2調(diào)整內(nèi)應(yīng)力都能夠提高復(fù)合材料彎曲強(qiáng)度與斷裂韌性。利用Csf、納米ZrO2與Si3N4三者協(xié)同作用，對(duì)BSAS基復(fù)合材料的力學(xué)性能進(jìn)一步提高。
權(quán)利要求
1.短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述BaAl2Si2O8復(fù)合材料包括碳短纖維增強(qiáng)體和BaAl2Si2O8，其中碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為1％～50％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述BaAl2Si2O8復(fù)合材料還包括Si3N4顆粒，Si3N4顆粒的體積百分比為1％～50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述BaAl2Si2O8復(fù)合材料還包括納米氧化鋯顆粒，納米氧化鋯顆粒的體積百分比為1％～50％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述碳短纖維增強(qiáng)體的體積百分比為10％～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述Si3N4顆粒的體積百分比為10％～30％。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料，其特征在于所述納米氧化鋯顆粒的體積百分比為10％～30％。
7.短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述方法包括如下步驟a、將碳纖維短切至1～3mm，以無(wú)水乙醇為介質(zhì)超聲分散20～40min，待碳纖維團(tuán)聚成片撈出纖維片，按照1～3mm長(zhǎng)進(jìn)行第二次切短，濾去碎渣；b、稱取BaAl2Si2O8粉末原料，裝入塑料瓶中，加入2～50倍體積的無(wú)水乙醇或異丙醇，濕混、成漿；c、按照權(quán)利要求1所述配比向漿料中加入切短的碳纖維，超聲震蕩10～30min，然后放入烘箱干燥成包裹粉料的纖維球；d、將纖維球放入模具中熱壓燒結(jié)，控制燒結(jié)溫度為1200～1700℃、燒結(jié)壓力為10～30MPa、燒結(jié)時(shí)間為30～60min，燒結(jié)氣氛為0.1MPa氮?dú)饣蛘婵铡?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述纖維球的直徑為1～2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述漿料中還加入有Si3N4顆粒，Si3N4顆粒的體積百分比為1％～50％。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的短碳纖維增強(qiáng)BaAl2Si2O8復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述漿料中還加入有納米氧化鋯顆粒，納米氧化鋯顆粒的體積百分比為1％～50％。
全文摘要
短碳纖維增強(qiáng)BaAl
文檔編號(hào)C04B35/80GK1931785SQ20061001050
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者葉楓, 劉利盟 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)