1.一种采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:该方法为:将所需量的纳米碳化硅颗粒、白砂糖粉、纳米二氧化硅粉和石墨粉混合后在高温加压条件下经过碳热还原反应,制备出以石墨和碳化硅复合相为基体,碳化硅纳米线为增强体的陶瓷基复合材料。
2.根据权利要求1所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于,具体包括如下步骤:步骤1,制备碳源:将所需量的白砂糖球磨后得到白砂糖浆料;白砂糖浆料浆料经旋转蒸发、干燥、过筛处理后得到白砂糖粉末;
步骤2,粉体混合:将所需量的纳米碳化硅颗粒、纳米二氧化硅粉、石墨粉以及步骤1的白砂糖粉末混合得到混合物料,混合物料经球磨、干燥、过筛后得到混合粉末;
步骤3,装模:将步骤2得到的混合粉末装入到石墨模具中;
步骤4,预压及烧结:将步骤3中石墨模具进行装炉,进行预压成型和高温高压烧结,得到碳化硅纳米线增强的石墨-碳化硅复合材料。
3.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤1中,将直径为6mm和3mm的氮化硅研磨球按质量比1∶1混合后再与白砂糖按球料体积比3∶1装入研磨罐中,用无水乙醇把球粉浸泡满,球磨12~24h,球磨罐的转速为200~300r/min。
4.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤1中,旋转蒸发过程为:将球磨后的白砂糖浆料装入蒸馏瓶中,旋转蒸发温度为60~70℃,转速为45~90r/min,真空度为30~100Pa,蒸发时间为看不到液滴滴到收集瓶为止。
5.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤2中,将直径为6mm和3mm的氮化硅研磨球按质量比1∶1混合后再与混合物料按球料体积比3∶1装入研磨罐中,球磨12~24h,球磨罐的转速为200~300r/min。
6.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤1和步骤2中,干燥温度为80~120℃,干燥时间为12~24h;过筛过程为:用孔径为0.075mm的筛网过筛200目。
7.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤3中,将一定量的混合粉末装入石墨模具中,并将粉体整平,合上阳模冲头。
8.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:步骤4中,预压步骤为:将装有混合粉末的石墨模具放入烧结炉腔体中央后,关上炉门抽真空;当真空度达到10Pa以下时,通入高纯氩气,当炉内Ar气压力达到大气压时,打开排气阀,保持炉内为流动Ar气气氛,并保持炉内压力为大气压;预压压力为
10~30MPa,保压时间0.5~3min;
烧结步骤为:预压后,再以5~12℃/min的升温速率将温度升至1400~1600℃并保温
0.5~4小时,接着再以2~5MPa/min的速率加压至10~50MPa,并以8~12℃/min的升温速率将温度升温至1700~1900℃,并保温保压0.5~4小时,此后随炉降温到室温,并在开始降温的同时泄压,泄压速率为3~8MPa/min。
9.根据权利要求2所述的采用原位自生法制备碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料的方法,其特征在于:制备得到的碳化硅纳米线增强石墨-碳化硅复合材料,其与以自身为摩擦副相互摩擦的常温摩擦系数为0.1~0.2,磨损率为10-710-6;硬度为25~40GPa,抗弯强度为500~1200MPa,断裂韧性为6~10MPa·m1/2。