一种碳-碳化硅复合材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CN103253939B(45)授权公告日(45)授权公告日2015.02.25(21)申请号201310183512.1(22)申请日2013.05.15(73)专利权人宁波欧翔精细陶瓷技术有限公司地址315500浙江省宁波市奉化市东郊开发区东峰路61号(72)发明人林海(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人龚燮英(51)Int.Cl.C04B35/52(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B35/622(2006.01)审查员吴宗璠权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种碳-碳化硅复合材料的制备方法(57)摘要本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种碳-碳化硅复合材料的制备方法，⑴准备碳石墨材料；⑵将碳石墨材料在超声波清洗槽内清洗，然后烘干；⑶将金属硅粉为主原料，依次加入水，分散剂充分混合，后加入有机粘合剂混合，得混合料；⑷将混合料涂抹于碳石墨材料表面，烘干；⑸将涂有混合料的碳石墨材料放入真空炉中，升温保温，后冷却，得半成品；⑹将上述半成品放入烘箱升温保温，然后将其放入熔融的氢氧化钠的溶液，将复合材料的表面的多余硅除去，后在空气中冷却至常温后放入清水中冲洗，再放入超声波槽内用水清洗之后烘干。⑺机械加工得到成品。依本发明方法制备的碳-碳化硅复合材料具有厚度大，与碳石墨材料结合牢固度高等特点。CN103253939BCN103253939B权利要求书1/1页1.一种碳-碳化硅复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：⑴准备碳石墨材料，所述碳石墨材料的松装密度为1.75g/cm3以上，碳石墨材料气孔平均半径为2.5μm以下；⑵将碳石墨材料放入超声波清洗槽内用水和去污剂充分清洗，然后烘干；⑶将金属硅粉作为主原料，依次加入水，分散剂在球磨筒内充分混合，后加入有机粘合剂继续混合，放入密封的容器中恒温保存，得混合料，其中加入各组分的质量份如下：其中，所述分散剂为四甲基氢氧化铵；所述有机粘合剂为聚酯亚胺树脂或酚醛树脂中的一种或两种的混合物；⑷将上述混合料涂抹于碳石墨材料表面，放入烘箱中烘干，所述烘箱温度为150℃-180℃，所述烘干时间为3-5小时；⑸将上述涂有混合料的碳石墨材料放入真空炉中，在真空条件下，升温保温，后冷却，得半成品，所述升温速度为300℃/h，升温至1500℃，保温1-3小时；所述升温高于1350℃后，真空炉的真空度小于0.5Torr；⑹将上述半成品放入烘箱升温保温，然后将其放入熔融的氢氧化钠的溶液，将复合材料的表面的多余硅除去，后在空气中冷却至常温后放入清水中冲洗，再放入超声波槽内用水清洗之后烘干，所述烘箱升温至150℃保温0.5小时，所述熔融的氢氧化钠的温度为380℃-450℃；⑺机械加工得到成品。2CN103253939B说明书1/3页一种碳-碳化硅复合材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种碳-碳化硅复合材料的制备方法。背景技术[0002]碳-碳化硅的复合材料具有良好的耐磨性，高导热性，耐腐蚀性等优点被应用于诸多技术领域，例如：机械密封件，轴套，轴，内杠的内壁，滑板阀门，阀片等。[0003]在碳石墨基体上涂上硅薄膜，现在一般采用化学蒸着法(CVD法)或者转换法(CVR法)。其中，CVD法是指利用硅化合物的热分解和化学反应生成碳化硅后覆盖在碳石墨基体上；CVR法是指用二氧化硅中加入碳或硅进行反应生成一氧化硅气体，并和碳石墨基材直接进行反应后而生成碳化硅薄膜的方法。上述制备方法生成的碳化硅虽然具有致密的碳化硅薄膜，但其碳石墨基体和生成的碳化硅的结合强度较弱，且难以实现较厚的碳化硅薄膜，在产品化的机械加工中易产生开裂及厚度不足等问题。在作为摩擦材料使用中也同以上的原因而影响使用寿命。发明内容[0004]本发明的目的旨在克服现有技术的不足和缺陷，提供一种碳-碳化硅复合材料的制备方法，其具有操作简单，可控等特点，其在碳石墨基材表面获得的硅薄膜具有厚度大、强度高等特点。[0005]本发明所述的一种碳-碳化硅复合材料的制备方法，包括如下步骤：[0006]⑴准备碳石墨材料；[0007]⑵将碳石墨材料放入超声波清洗槽内用水和去污剂充分清洗，然后烘干；[0008]⑶将金属硅粉作为主原料，依次加入水，分散剂在球磨筒内充分混合，后加入有机粘合剂继续混合，放入密封的容器中恒温保存，得混合料；[0009]⑷将上述混合料涂抹于碳石墨材料表面，放入烘箱中烘干；[0010]⑸将上述涂有混合料的碳石墨材料放入真空炉中，在真空条件下，升温保温，后冷却，得半成品；[0011]⑹将上述半成品放入烘箱升温保温，然后将其放入熔融的氢氧化钠的溶液，将复合材料的表面的多余硅除去，后