本發(fā)明屬于復(fù)相陶瓷及其制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種SiC基復(fù)相陶瓷及其制備方法。

背景技術(shù)：

碳化硅作為一種結(jié)構(gòu)陶瓷，具有耐腐蝕、耐高溫、強(qiáng)度大、熱導(dǎo)功能杰出、抗沖擊等眾多優(yōu)異性能被廣泛用于化工、機(jī)械、航空等領(lǐng)域，一直以來都是材料領(lǐng)域研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。但陶瓷材料燒結(jié)后很難進(jìn)行機(jī)加工，人們一直在尋求復(fù)雜形狀陶瓷元件的凈尺寸成型方法，這已成為保證陶瓷元件質(zhì)量和獲得具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值材料的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

凝膠注模成型是一種在傳統(tǒng)的注漿成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，通過漿料中單體與交聯(lián)劑的凝膠反應(yīng)形成大分子網(wǎng)絡(luò)將陶瓷粉原位固化成型，再進(jìn)行脫模、干燥、去除有機(jī)物，燒結(jié)，得到陶瓷元件。該方法具有成本低，成型時(shí)間短，近凈成型等突出優(yōu)勢(shì)，被廣泛用作各類復(fù)雜形狀陶瓷元件的凈尺寸成型工藝。

但是，含炭黑漿料卻不適宜通過凝膠注模法成型碳化硅結(jié)構(gòu)陶瓷元件，這是因?yàn)?，在凝膠注模成型制備凝膠素坯的過程中，由于一般的水基凝膠注模引發(fā)體系主要由單體丙烯酰胺（AM），交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）和引發(fā)劑過硫酸銨（APS）組成，作為制備碳化硅陶瓷的原料炭黑會(huì)對(duì)凝膠過程產(chǎn)生不好的影響炭黑的類石墨平面結(jié)構(gòu)對(duì)APS分解的?SO₄^-自由基有極強(qiáng)的捕獲作用，導(dǎo)致引發(fā)劑需要很大用量才能引發(fā)分解，而該捕獲作用同時(shí)又誘導(dǎo)APS加速分解，導(dǎo)致自由基濃度急劇增加，凝膠反應(yīng)迅速無法控制，且炭黑含量越高該作用越明顯，無法滿足注模工藝的實(shí)施。由于該技術(shù)問題的存在，采用含炭黑漿料制備致密SiC基陶瓷一直以來是一個(gè)難點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種致密度高、熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低、可拋光性能優(yōu)異的SiC基復(fù)相陶瓷；還相應(yīng)提供一種周期短、燒結(jié)溫度低，無燒結(jié)收縮、成品性能可控、可適應(yīng)復(fù)雜形狀的SiC基陶瓷元件凈尺寸成型的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種SiC基復(fù)相陶瓷，所述SiC基復(fù)相陶瓷包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于所述SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷，優(yōu)選的，SiC基復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，所述混合漿料包括炭黑、α-SiC陶瓷粉、有機(jī)單體、交聯(lián)劑、偶氮化合物和水。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷，優(yōu)選的，所述偶氮化合物為2,2’-偶氮（2-甲基丙基脒）二鹽酸鹽。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷，優(yōu)選的，所述SiC由α-SiC和β-SiC組成，所述α-SiC為α-SiC陶瓷粉，所述β-SiC為炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成；所述Si由未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在所述SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中而成。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷，優(yōu)選的，所述有機(jī)單體為丙烯酰胺，所述交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺。

作為一個(gè)總的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：將混合固相、有機(jī)單體、交聯(lián)劑和水混合后球磨，得到預(yù)混合漿料，所述混合固相由炭黑和α-SiC陶瓷粉組成；再將所述預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣后與偶氮化合物混合，得到混合漿料；

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，得到SiC基復(fù)相陶瓷。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（1）中，偶氮化合物為2,2’-偶氮（2-甲基丙基脒）二鹽酸鹽；所述2,2’-偶氮（2-甲基丙基脒）二鹽酸鹽與所述預(yù)混合漿料的比值為10μL～20μL∶1g。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（1）中，所述預(yù)混合漿料的固含量為55%～74%；所述混合固相中，所述炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為10%～20%，所述α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為80%～90%；所述有機(jī)單體為丙烯酰胺，所述交聯(lián)劑為N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，所述有機(jī)單體的質(zhì)量為水的15%～35%，所述交聯(lián)劑的質(zhì)量為水的1%～3%。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（2）中，所述凝膠反應(yīng)的溫度為50℃～70℃，時(shí)間為40min～60min。

上述的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，優(yōu)選的，所述步驟（3）中，所述氣相滲硅燒結(jié)的溫度為1500℃～1700℃，時(shí)間為1h～2.5h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。由于該SiC基復(fù)相陶瓷內(nèi)部均為致密的SiC陶瓷，孔隙率低，因而該SiC基復(fù)相陶瓷具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低、可拋光性能優(yōu)異等特點(diǎn)。

2、本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，氣相滲硅反應(yīng)作為一種近年來迅速發(fā)展的碳化硅基陶瓷材料的燒結(jié)制備技術(shù)，是由SiC與炭黑混合成型后進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，炭黑在高溫下與氣相Si反應(yīng)生成SiC，生成的SiC與原有SiC結(jié)合形成致密的SiC陶瓷，同時(shí)殘余Si填充于SiC陶瓷表面的氣孔中。這種結(jié)構(gòu)的SiC基復(fù)相陶瓷完全致密，可以應(yīng)用到光學(xué)表面結(jié)構(gòu)中；另外，氣相滲硅燒結(jié)還具有周期短、燒結(jié)溫度低（1500-1700℃），無燒結(jié)收縮，并且通過控制工藝參數(shù)可實(shí)現(xiàn)坯體性能設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。

混合漿料包括炭黑、α-SiC陶瓷粉、有機(jī)單體、交聯(lián)劑和偶氮類引發(fā)劑?，F(xiàn)有技術(shù)中，丙烯酰胺水基凝膠體系是最長(zhǎng)用的凝膠注模體系，其中引發(fā)劑為過硫酸銨（APS）。然而在實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)，炭黑的存在對(duì)凝膠過程產(chǎn)生了不可忽略的影響。炭黑的平面結(jié)構(gòu)將吸附APS分解產(chǎn)生的自由基，導(dǎo)致APS用量小于一個(gè)閾值時(shí)不能引發(fā)反應(yīng)；而這一過程又會(huì)誘導(dǎo)APS的分解平衡不斷正向移動(dòng)，導(dǎo)致體系自由基濃度不斷增大，自由基濃度在大于這個(gè)閾值時(shí)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過引發(fā)所需的濃度，凝膠反應(yīng)快速引發(fā)且不可控。而本發(fā)明選用新型偶氮類引發(fā)劑來代替?zhèn)鹘y(tǒng)過氧類引發(fā)劑APS，有效地解決了該技術(shù)問題，在于：第一，炭黑的共軛結(jié)構(gòu)對(duì)偶氮類自由基捕獲能力較弱；第二，APS中的過氧鍵鍵能（138kJ/mol）較小，很容易受環(huán)境中的因素誘導(dǎo)而斷裂；偶氮類化合物的碳氮鍵鍵能（305kJ/mol）較大，不會(huì)被誘導(dǎo)分解，其破壞僅與溫度有關(guān)且分解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)。第三，APS則易導(dǎo)致“死端”聚合，需要大量引發(fā)劑來提高轉(zhuǎn)化率，無法產(chǎn)生更高分子量的聚合物，而偶氮類化合物聚合以恒速進(jìn)行，聚合幾乎100%完成，易形成高分子量的聚合物。從而解決了凝膠注模工藝難以應(yīng)用到SiC基陶瓷成型工藝中的技術(shù)難題。

3、進(jìn)一步地，偶氮類引發(fā)劑優(yōu)選2,2’-偶氮（2-甲基丙基脒）二鹽酸鹽（AIBA），AIBA分解產(chǎn)生的自由基空間位阻相對(duì)更大，這進(jìn)一步降低了其被炭黑捕獲的可能性。另外，AIBA的碳氮鍵鍵能為305kJ/mol，遠(yuǎn)大于APS中的過氧鍵鍵能（138kJ/mol），不會(huì)被誘導(dǎo)分解。

4、本發(fā)明通過將偶氮類引發(fā)劑代替常用凝膠注模體系中的傳統(tǒng)過氧類引發(fā)劑APS，成功采用凝膠注模成型+氣相滲硅工藝制備了SiC基復(fù)相陶瓷，與傳統(tǒng)的無壓燒結(jié)、等靜壓燒結(jié)等方法相比具有所制備的陶瓷致密度高、可凈盡成型、無燒結(jié)收縮、熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)低、可拋光性能優(yōu)異等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1步驟（2）所得的凝膠素坯的斷口顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷的宏觀照片。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷的斷口顯微結(jié)構(gòu)圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷表面拋光后的顯微結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以下實(shí)施例中的物料和所用儀器設(shè)備均為市售。

實(shí)施例1：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的25%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的2%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為10%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為90%；球磨8小時(shí)，得到固含量為70wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為15μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60℃，時(shí)間為50min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1700℃，時(shí)間為2h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

圖1為本實(shí)施例步驟（2）所得的凝膠素坯的斷口顯微結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，采用本發(fā)明制備的凝膠素坯斷口平整，觀察不到明顯的缺陷（空隙、裂紋等）。而采用傳統(tǒng)凝膠體系由于凝膠速度過快，素坯通常會(huì)出現(xiàn)顆粒分布不均、裂紋、孔洞等缺陷。

圖2為本實(shí)施例步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷的宏觀照片，由圖可見，采用本發(fā)明制備的Si/SiC復(fù)相陶瓷表現(xiàn)出優(yōu)異的可加工性，宏觀上陶瓷表面平整、致密、光亮，是非常理想的光學(xué)材料。

圖3為本實(shí)施例步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷的斷口顯微結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，采用本發(fā)明制備的Si/SiC復(fù)相陶瓷結(jié)構(gòu)致密，避免了采用其他燒結(jié)工藝由于燒結(jié)收縮而產(chǎn)生開裂或者空隙等問題。陶瓷如果存在上述缺陷，可拋光性將大大降低。

圖4為本實(shí)施例步驟（3）所得的Si/SiC復(fù)相陶瓷表面拋光后的顯微結(jié)構(gòu)圖，由圖可知，采用本發(fā)明制備的Si/SiC復(fù)相陶瓷結(jié)構(gòu)組成為SiC晶粒連續(xù)堆積，游離相Si分布于該復(fù)相陶瓷表面的SiC連續(xù)相中。陶瓷的拋光面相組織細(xì)密、分布均勻，表現(xiàn)出優(yōu)異的可拋光性能。

實(shí)施例2：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的30%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的3%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為15%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為85%；球磨8小時(shí)，得到固含量為65wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為20μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為50℃，時(shí)間為60min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1650℃，時(shí)間為2.5h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

實(shí)施例3：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的25%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的2%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為15%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為85%；球磨8小時(shí)，得到固含量為60wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為15μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70℃，時(shí)間為45min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1600℃，時(shí)間為2h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

實(shí)施例4：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的20%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的2%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為20%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為80%；球磨8小時(shí)，得到固含量為74wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為20μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為50℃，時(shí)間為60min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1600℃，時(shí)間為1.5h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

實(shí)施例5：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的15%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的1%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為20%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為80%；球磨8小時(shí)，得到固含量為55wt.%的預(yù)混合漿料。（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為10μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70℃，時(shí)間為45min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1550℃，時(shí)間為1.5h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

實(shí)施例6：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的35%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的3%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為10%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為90%；球磨8小時(shí)，得到固含量為65wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為20μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60℃，時(shí)間為55min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1600℃，時(shí)間為2h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

實(shí)施例7：

一種本發(fā)明的SiC基復(fù)相陶瓷，具體為Si/SiC復(fù)相陶瓷，包括Si和SiC，其中，SiC為連續(xù)基體相，Si為游離相，游離相分布于該SiC基復(fù)相陶瓷表面的連續(xù)基體相中。

該Si/SiC復(fù)相陶瓷由混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)而成，混合漿料具體由炭黑、α-SiC陶瓷粉、丙烯酰胺（有機(jī)單體）、N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（交聯(lián)劑）、AIBA（引發(fā)劑）和去離子水組成，混合漿料經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)后，炭黑經(jīng)氣相滲硅燒結(jié)生成β-SiC，β-SiC與混合漿料中的α-SiC燒結(jié)成一體構(gòu)成SiC連續(xù)相，未參與反應(yīng)的氣相硅凝結(jié)在SiC基復(fù)相陶瓷表面的SiC中形成Si游離相。

一種本實(shí)施例的SiC基復(fù)相陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

（1）混合漿料的配制：

（1.1）將丙烯酰胺（AM）和N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺（MBAM）溶解在水中，得到混合溶液，AM的質(zhì)量為去離子水的20%，MBAM的質(zhì)量為去離子水的2%。再將炭黑和α-SiC陶瓷粉組成的混合固相加入上述混合溶液中，炭黑占混合固相的質(zhì)量百分含量為15%，α-SiC陶瓷粉占混合固相的質(zhì)量百分含量為85%；球磨8小時(shí)，得到固含量為72wt.%的預(yù)混合漿料。

（1.2）預(yù)混合漿料進(jìn)行真空除氣30分鐘，之后加入AIBA（引發(fā)劑），攪拌10分鐘，AIBA與預(yù)混合漿料的比值為10μL∶1g，得到混合漿料。

（2）凝膠注模成型：將步驟（1）所得的混合漿料注入模具中，加熱使所述混合漿料發(fā)生凝膠反應(yīng)，反應(yīng)溫度為70℃，時(shí)間為45min。脫模后干燥，得到凝膠素坯；

（3）氣相滲硅燒結(jié)：將步驟（2）所得的凝膠素坯進(jìn)行氣相滲硅燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1650℃，時(shí)間為1.5h，得到致密的Si/SiC復(fù)相陶瓷。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例。凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)該指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下的改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。