一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料.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CN114163252A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111581325.X(22)申请日2021.12.22(71)申请人成都成维精密机械制造有限公司地址610000四川省成都市郫都区成都现代工业港南片区(72)发明人李涛(74)专利代理机构成都蓉创智汇知识产权代理有限公司51276代理人谭新民(51)Int.Cl.C04B35/80(2006.01)C04B35/84(2006.01)C04B35/565(2006.01)C04B35/622(2006.01)C04B35/628(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料(57)摘要一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料。本发明公开了一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将二维平纹碳化硅纤维布裁剪为方形；②将裁剪好的碳化硅纤维布叠层，并用碳化硅纤维缝合线缝合为一整体，定型得到碳化硅纤维预制体；③将碳化硅纤维预制体放入化学气相沉积炉中进行化学气相沉积，制备热解碳界面层；④将含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体与前驱体溶液配制成浸渍浆料；⑤将③中的预制件在④中的浸渍液中真空高压浸渍；⑥将⑤中的预制件取出沥干后高压固化；⑦将⑥高压固化后的预制件高温裂解；⑧反复进行⑤～⑦步，直至预制体的重量变化小于目标值或设定值。本发明提高了碳化硅陶瓷基复合材料的抗氧化性能和抗烧蚀性能。CN114163252ACN114163252A权利要求书1/1页1.一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，包括以下步骤：①将二维平纹碳化硅纤维布裁剪为方形；②将裁剪好的碳化硅纤维布叠层，并用碳化硅纤维缝合线缝合为一整体，定型得到碳化硅纤维预制体；③将碳化硅纤维预制体放入化学气相沉积炉中进行化学气相沉积，制备热解碳界面层；④将含有抗烧蚀组元的陶瓷粉体与前驱体溶液配制成浸渍浆料，其中陶瓷粉体含量为2～20wt％，粘度为50～400mPa·s；⑤将③中的预制件在④中的浸渍液中真空高压浸渍；⑥将⑤中的预制件取出沥干后高压固化；⑦将⑥高压固化后的预制件高温裂解；⑧反复进行⑤～⑦步，直至预制体的重量变化小于目标值或设定值。2.根据权1所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述③中，化学气相沉积反应中，先驱体为：丙烷，沉积温度：800～1150℃，保温时间：8～16h，炉内压力：1～2kPa，界面厚度为：60～800nm。3.根据权1‑2任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述抗烧蚀组元为Si3N4、SiC、ZrB2、ZrC、HfC、HfB2、BN和B4C中的一种或多种。4.根据权3所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述抗烧蚀组元其颗粒粒径小于100nm。5.根据权1‑4任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体溶液为聚碳硅烷溶液。6.根据权1‑5任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述真空高压浸渍中：真空度为‑0.09MPa，保真空1～3h；2～6MPa，保压1～3h。7.根据权1‑6任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高压固化中，固化温度：200～400℃，固化压力：2～4MPa，固化时间：2～8h。8.根据权1‑7任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述高温裂解中，在氮气气氛中以5～10℃/min的升温速率升至1000～1200℃，保温60～120min，自然降温至室温。9.根据权1‑8任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法，其特征在于，所述目标值或设定值为1％。10.一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料，其特征在于，所述超高温碳化硅陶瓷基复合材料为权1‑9任一所述的超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法制备而成。2CN114163252A说明书1/4页一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及超高温碳化硅陶瓷基复合材料技术领域[0001]本发明涉及陶瓷基复合材料制备领域，特别涉及一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料的制备方法及一种超高温碳化硅陶瓷基复合材料。背景技术[0002]为了满足新型航空航天器热端部件如超音速飞行器头锥、翼前缘及航空发动机等愈加苛刻的服役环境，需要发展更长寿命、耐更高温度和结构功能一体化的超高温陶瓷基复合材料。目前，世界范围内研究最多、应用最成功和最广泛的便是碳化硅陶瓷基复合材料(SiCmatrixceramiccomposites，CMC–SiC)。[0003]但是，在1500℃以上，SiC氧化产物SiO2的抗氧