一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105967186A(43)申请公布日2016.09.28(21)申请号201610292864.4(22)申请日2016.05.03(71)申请人合肥工业大学地址230000安徽省合肥市屯溪路193号(72)发明人汪冬梅吴玉程汤文明郑治祥(74)专利代理机构北京轻创知识产权代理有限公司11212代理人沈尚林(51)Int.Cl.C01B31/36(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法(57)摘要本发明涉及一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，包括以下步骤：a、将SiC粉料置于高温箱式电阻炉中，升温至1300～1600℃于空气中煅烧3～7h后，随炉冷却至室温；b、加入混合酸搅拌10～12h后，静置12～24h，用去离子水清洗至pH值为7.0后烘干；c、将SiC粉料置于高温烧结炉中，升温至1800～2200℃于氩气中煅烧3～7h，随炉冷却至室温；d、加入混合酸中搅拌10～12h，静置12～24h，去离子水清洗至pH值为7.0后于烘干。本发明的方法提高SiC晶体的结晶度，改善SiC颗粒的异构体现象，从而降低晶体结构和几何外形等缺陷对后续所制备的SiC/Al复合材料性能影响。CN105967186ACN105967186A权利要求书1/1页1.一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、将SiC粉料置于高温箱式电阻炉中，升温至1300～1600℃于空气中煅烧3～7h后，随炉冷却至室温；b、将按a步骤处理的SiC粉料加入混合酸搅拌10～12h后，静置12～24h，用去离子水清洗至pH值为7.0后烘干；c、将经b步骤酸洗烘干后的SiC粉料置于高温烧结炉中，升温至1800～2200℃于氩气中煅烧3～7h，随炉冷却至室温；d、将按c步骤处理的SiC粉料加入混合酸中搅拌10～12h，静置12～24h，去离子水清洗至pH值为7.0后烘干；其中，步骤b、d中的混合酸是由去离子水、HF、HCl、HNO3配置而成。2.根据权利要求1所述的纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，其特征在于：步骤a、c中升温速率为5～10℃/min。3.根据权利要求1所述的纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，其特征在于：步骤b中的混合酸是由去离子水、浓度为40％HF、浓度为37.5％HCl、浓度为65％～68％的HNO3制备而成，其体积配比为100：(20～60)：30：10。4.根据权利要求1所述的纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，其特征在于：步骤d中的混合酸是由去离子水、浓度为40％HF、浓度为37.5％HCl、浓度为65％～68％的HNO3制备而成，其体积配比为100：(10～40)：30：10。5.根据权利要求1所述的纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，其特征在于：步骤b和d中的烘干温度为40～120℃。2CN105967186A说明书1/3页一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法技术领域[0001]本发明涉及一种SiC粉料规整化预处理的方法，具体地说是一种纯化SiC晶体结构和规整SiC颗粒外形的方法。背景技术[0002]高体积分数SiC/Al复合材料兼具高导热率和低热膨胀系数，在电子和光学器件等方面有着重要应用。而且SiC/Al复合材料尺寸稳定性好，比强度和比弹性模量高，原材料价格不到封装材料钨铜合金的l/10，重量也不及其1/5，这使得其在电子封装材料领域有着不可替代的优势，在航空、航天结构件、汽车构件等方面也将有着广阔的应用空间。SiC/Al复合材料主要由铝合金相和SiC陶瓷相构成，其中SiC的晶体结构及其颗粒形貌影响着SiC/Al复合材料的制备与性能。从结构上看，SiC晶格的最基本结构单元是由相互穿插的SiC4和CSi4四面体组成，存在250多种同素异构体，并且每种结构体的C/Si双原子层堆垛次序各不相同。混杂的多型体结构必然影响到SiC的优异性能得到充分发挥。从SiC颗粒形貌上看，由于SiC硬度高、自锐性强，外形多呈不规则多角状。SiC形状越不规则便会使得模压成型时成形压力愈大，成形模具的磨损愈严重，模具的寿命愈短。而且，在所制备的SiC/Al复合材料中，一方面，SiC颗粒形状越不规则，棱角越尖锐，极易导致应力集中，降低复合材料强度。另一方面，SiC颗粒形状越不规则，在相同体积分数下其表面积越大，界面热阻越大，因此其热导率越低。因此，要制备良好的高体积分数SiC/Al复合材料，SiC晶体结构的单纯化及SiC颗粒外形的规整化处理极为重要。发明内容[0003]本发明旨在：提供一种纯化SiC粉料晶体结构与改善其圆整度的方法，用于