本發(fā)明涉及碳化硅復(fù)合材料領(lǐng)域，具體地，涉及高強度碳化硅復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：碳化硅材料以其良好的高強度、耐磨損、耐高溫等性能，使得其廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，例如，在汽車零件、散熱片、泵軸上，均廣泛采用碳化硅材料制備。而隨著使用領(lǐng)域及使用范圍的不斷擴大，對于材料的要求也越來越高，尤其是其抗折強度及抗壓強度等，大大影響著其使用性能及使用范圍。因此，提供一種能對常規(guī)碳化硅材料進行改性，進而加大其抗折強度及抗壓強度等使用性能，從而擴大其使用范圍的高強度碳化硅復(fù)合材料及其制備方法是本發(fā)明亟需解決的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中碳化硅材料的抗折強度及抗壓強度等抗折強度及抗壓強度等大大影響著其使用性能及使用范圍，而常規(guī)的碳化硅材料的強度等性能已使其在使用時具有一定的局限性的問題，從而提供一種能對常規(guī)碳化硅材料進行改性，進而加大其抗折強度及抗壓強度等使用性能，從而擴大其使用范圍的高強度碳化硅復(fù)合材料及其制備方法。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高強度碳化硅復(fù)合材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：1）在溶劑存在的條件下，將碳化硅、丙烯酰胺、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺混合，制得漿料；2）向漿料中加入過硫酸鹽混合，制得濕坯；3）將濕坯干燥，制得待燒結(jié)體；4）將待燒結(jié)體經(jīng)預(yù)燒結(jié)和二次燒結(jié)，制得高強度碳化硅復(fù)合材料。本發(fā)明還提供了一種高強度碳化硅復(fù)合材料，其中，所述高強度碳化硅復(fù)合材料根據(jù)上述所述的制備方法制得。通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明將碳化硅、丙烯酰胺、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺在溶劑中進行混合，制得漿料，而后向其中加入過硫酸鹽進行混合反應(yīng)，得到濕坯，再將上述濕坯干燥后再經(jīng)預(yù)燒結(jié)和二次燒結(jié)，從而使得通過上述步驟及材料制得的碳化硅復(fù)合材料具有更好的抗折強度及抗壓強度等使用性能，進一步提高了其使用范圍。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。具體實施方式以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。在本文中所披露的范圍的端點和任何值都不限于該精確的范圍或值，這些范圍或值應(yīng)當理解為包含接近這些范圍或值的值。對于數(shù)值范圍來說，各個范圍的端點值之間、各個范圍的端點值和單獨的點值之間，以及單獨的點值之間可以彼此組合而得到一個或多個新的數(shù)值范圍，這些數(shù)值范圍應(yīng)被視為在本文中具體公開。本發(fā)明提供了一種高強度碳化硅復(fù)合材料的制備方法，其中，所述制備方法包括：1）在溶劑存在的條件下，將碳化硅、丙烯酰胺、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺混合，制得漿料；2）向漿料中加入過硫酸鹽混合，制得濕坯；3）將濕坯干燥，制得待燒結(jié)體；4）將待燒結(jié)體經(jīng)預(yù)燒結(jié)和二次燒結(jié)，制得高強度碳化硅復(fù)合材料。本發(fā)明將碳化硅、丙烯酰胺、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺在溶劑中進行混合，制得漿料，而后向其中加入過硫酸鹽進行混合反應(yīng)，得到濕坯，再將上述濕坯干燥后再經(jīng)預(yù)燒結(jié)和二次燒結(jié)，從而使得通過上述步驟及材料制得的碳化硅復(fù)合材料具有更好的抗折強度及抗壓強度等使用性能，進一步提高了其使用范圍。這里的溶劑可以為事先即與其他原料混合好，例如，所述丙烯酰胺由丙烯酰胺水溶液提供；所述n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺由n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液提供。這里的水即為溶劑。進一步優(yōu)選的實施方式中，所述丙烯酰胺水溶液中丙烯酰胺的濃度為1-5重量%；所述n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液中n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺的濃度為0.01-1重量%。當然，這里的水溶液中的溶質(zhì)可以不完全溶解，當溶質(zhì)飽和時，可以為懸濁液等存在形式，在此不多作贅述。進一步優(yōu)選的實施方式中，相對于100重量份的所述碳化硅，所述丙烯酰胺的用量為5-20重量份，所述n,n'-亞甲基雙丙烯酰的用量為0.5-2重量份。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，步驟1）中還可以包括加入聚乙烯吡咯烷酮進行混合。進一步優(yōu)選的實施方式中，所述過硫酸鹽可以選自過硫酸鉀、過硫酸鈉和過硫酸銨中的一種或多種。為了進一步提高其反應(yīng)效率，一種優(yōu)選的實施方式中，步驟2）中為置于溫度為60-80℃的條件下進行混合，且混合時間為15-30min。進一步優(yōu)選的實施方式中，步驟3）中干燥溫度為100-200℃。更為優(yōu)選的實施方式中，步驟4）中預(yù)燒結(jié)溫度為1700-2000℃，預(yù)燒結(jié)時間為3-6h；二次燒結(jié)溫度為1200-1500℃，二次燒結(jié)時間為7-10h。本發(fā)明還提供了一種高強度碳化硅復(fù)合材料，其中，所述高強度碳化硅復(fù)合材料根據(jù)上述所述的制備方法制得。以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。實施例11）將100重量份碳化硅、丙烯酰胺水溶液（含有5重量份的丙烯酰胺，濃度為1重量%）、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液（含有0.5重量份的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺，濃度為0.01重量%）和1重量份的聚乙烯吡咯烷酮混合，制得漿料；2）向漿料中加入過硫酸鈉混合后置于溫度為60℃的條件下反應(yīng)15min，制得濕坯；3）將濕坯置于100℃的條件下干燥，制得待燒結(jié)體；4）將待燒結(jié)體經(jīng)溫度為1700℃的條件預(yù)燒結(jié)3h后，再經(jīng)溫度為1200℃的條件二次燒結(jié)7h，制得高強度碳化硅復(fù)合材料a1。實施例21）將100重量份碳化硅、丙烯酰胺水溶液（含有20重量份的丙烯酰胺，濃度為5重量%）、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液（含有2重量份的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺，濃度為1重量%）和1重量份的聚乙烯吡咯烷酮混合，制得漿料；2）向漿料中加入過硫酸鈉混合后置于溫度為80℃的條件下反應(yīng)30min，制得濕坯；3）將濕坯置于200℃的條件下干燥，制得待燒結(jié)體；4）將待燒結(jié)體經(jīng)溫度為2000℃的條件預(yù)燒結(jié)6h后，再經(jīng)溫度為1500℃的條件二次燒結(jié)10h，制得高強度碳化硅復(fù)合材料a2。實施例31）將100重量份碳化硅、丙烯酰胺水溶液（含有10重量份的丙烯酰胺，濃度為3重量%）、n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液（含有1重量份的n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺，濃度為0.5重量%）和1重量份的聚乙烯吡咯烷酮混合，制得漿料；2）向漿料中加入過硫酸鈉混合后置于溫度為70℃的條件下反應(yīng)25min，制得濕坯；3）將濕坯置于150℃的條件下干燥，制得待燒結(jié)體；4）將待燒結(jié)體經(jīng)溫度為1800℃的條件預(yù)燒結(jié)5h后，再經(jīng)溫度為130℃的條件二次燒結(jié)8h，制得高強度碳化硅復(fù)合材料a3。實施例4按照實施例1的制備方法進行制備，不同的是，步驟1）中不加入聚乙烯吡咯烷酮，制得高強度碳化硅復(fù)合材料a4。實施例5按照實施例2的制備方法進行制備，不同的是，步驟2）中為置于常溫（即大約在20℃）下放置，制得高強度碳化硅復(fù)合材料a5。對比例1按照實施例3的制備方法進行制備，不同的是，不加入丙烯酰胺水溶液，制得碳化硅復(fù)合材料d1。對比例2按照實施例3的制備方法進行制備，不同的是，不加入n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺水溶液，制得碳化硅復(fù)合材料d2。對比例3按照實施例3的制備方法進行制備，不同的是，不經(jīng)過步驟2），將漿料直接干燥燒結(jié)，制得碳化硅復(fù)合材料d3。對比例4按照實施例3的制備方法進行制備，不同的是，步驟4）中僅按照預(yù)燒結(jié)的條件燒結(jié)一次，不經(jīng)過二次燒結(jié)，制得碳化硅復(fù)合材料d4。測試例將上述制得的a1-a5和d1-d4分別委托上海硅酸鹽研究所無機材料分析測試中心的萬能材料試驗機檢測其抗折強度和抗壓強度，得到的結(jié)果如表1所示。表1編號抗折強度（mpa）抗壓強度（mpa）a14622235a24552369a34672358a44362136a54382159d13521910d23291892d33461825d43371835以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。當前第1頁12